Prisma était une mission technologique de démonstration en orbite. Entre 2010 à 2012, les 2 satellites de la mission Prisma ont testé différentes technologies pour voler en formation de manière autonome et valider des algorithmes de rendez-vous. FFIORD - Formation Flying In Orbit Ranging Demonstration – est une expérimentation du CNES dédiée au rendez-vous sur cette mission.
Informations essentielles
| Mission | Validation en orbite de technologies de rendez-vous et de vol en formation rapprochée |
|---|---|
| Domaine CNES | Transverse |
| Date de début | Lancement le 15 juin 2010 |
| Partenaires | SNSB (Suède), DLR (Allemagne), DTU (Danemark), SSC (Suède), CDTI (Espagne), Thales Alenia Space |
| Lieu | Orbite héliosynchrone, altitude 710 km |
| Durée | Initialement prévue pour 10 mois, prolongée jusqu’à fin 2014 |
| Statut du projet | Terminé |
Chiffres clés
PRISMA
- 2 satellites en formation rapprochée
- 145 kg : masse du satellite principal Mango
- 40 kg : masse du satellite cible Tango
- 4 instruments différents de localisation relative
Expérimentation FFIORD
- 1 instrument de localisation relative RF + logiciel GNC (Guidage Navigation Contrôle)
- 83 jours d’expériences
- > 400 manœuvres
- 3 démonstrations de rendez-vous basés vision
Dates clés
- Juillet 2014 : Arrêt du transfert suite à la panne d’ergols et fin de mission
- Mars 2013 : Désactivation de Tango et début du transfert vers Picard
- Mi-2011 : Début de la mission étendue
- 15 juin 2010 : Lancement des 2 satellites de la mission par Dnepr
- Juin 2006 : Début du projet Prisma/FFIORD
Le projet en bref
Financée par l'Agence spatiale suédoise, Prisma a été réalisée en partenariat avec 3 autres pays : l'Allemagne, le Danemark et la France. Ces 2 satellites baptisés Mango et Tango ont été lancés le 15 juin 2010 par une fusée Dnepr depuis la base de Yasny en Russie. D'une masse de 145 kg, Mango était le satellite principal de la mission. Pendant 2 ans et demi, il s'est tantôt rapproché, tantôt éloigné de Tango, le satellite cible de 40 kg.
A partir du 28 octobre 2010, le CNES a pris, pendant une période cumulée de 30 jours, le contrôle de Mango afin de réaliser l'expérience FFIORD (Formation Flying In Orbit Ranging Demonstration). Cette expérience était destinée à valider des manœuvres pour des distances inter-satellites de 10 km à 20 m. La position relative des 2 satellites était mesurée grâce à des senseurs radiofréquence développés par Thales Alenia Space et GMV avec un financement du CNES et de l’Espagne. Les mouvements autonomes de Mango étaient pilotés par des algorithmes de navigation et de guidage développés par le CNES. La préparation et le suivi des opérations étaient également réalisés par des moyens FDS (Flight Dynamics System) développés par le CNES.
Entre novembre 2011 et septembre 2012, le CNES a réalisé des expérimentations supplémentaires : rendez-vous basé vision, transition à courte distance entre un contrôle basé radiofréquence et un contrôle fin basé optique, ainsi que des manœuvres de reconfiguration et de maintien en formation représentatives d’une mission de sciences de l’Univers. La dernière expérimentation réalisée en 2014, le rendez-vous avec une cible non coopérative – en l’occurrence avec le satellite Picard – a malheureusement été interrompue avant l’approche finale faute de carburant.
De par la diversité des opérations réalisées, Prisma et l’expérimentation FFIORD ont permis des avancées significatives dans la validation en orbite du vol en formation rapprochée et des différentes techniques de rendez-vous orbital, dans un temps et un budget très limités.
Rôle du CNES dans le projet
Le CNES a participé à la mission PRISMA à travers l'expérience FFIORD consacrée à la démonstration d'opérations de rendez-vous et de vol en formation basées sur une nouvelle génération de senseurs.
La mission nominale, qui s'est déroulée d'août 2010 à mars 2011, a utilisé le capteur de radiofréquence FFRF développé par TAS et cofinancé par le CNES/CDTI.
Des activités additionnelles ont eu lieu en octobre-novembre 2011 puis en septembre 2012 dans le contexte de la mission étendue. L'ensemble de la mission a été un succès et a donné au CNES et à ses partenaires une expérience significative dans le domaine de cette nouvelle technologie. La mission a été financée par le SNSB (Swedish National Space Board) en multi-partenariat avec le CNES, le DLR (Allemagne) et le DTU (Danemark).
Le CNES a ensuite établi un partenariat spécifique avec OHB-Sweden pour la réalisation d’un rendez-vous non coopératif avec le satellite Picard. Le CNES a participé à l’analyse de mission et était ensuite responsable du calcul de manœuvres pour le transfert et l’approche finale.