Satellites

La mission Prisma comportait deux satellites :

• Le satellite principal, Mango, d'une masse de 140 kg et de dimensions 80 cm x 83 cm x 130 cm, avec un contrôle d'attitude 3 axes basé sur des roues à réaction et des capacités de delta-V 3-axes.
• Le satellite cible, Tango, d'une masse de 40 kg et de dimensions 80 cm x 80 cm x 31 cm, avec un contrôle d'attitude grossier 3-axes basé sur des magnétomètres, des senseurs stellaires et des magnéto-coupleurs.

Leur position relative était mesurée par différents capteurs en fonction de l'expérimentation en cours et de la distance entre les satellites :

• GPS différentiel : le système de GPS différentiel, fourni par le DLR, constituait le système principal de mesure du positionnement relatif de Prisma. Les expériences ont eu lieu principalement pour des distances inter-satellites de plus de 30 m. Le système est basé sur un ensemble entièrement redondé de récepteurs Phoenix et d'antennes sur chaque satellite.
• Vision Based Sensor (VBS) : basé sur un senseur stellaire utilisé dans plusieurs missions microsatellites, ce capteur, fourni par le DTU, était utilisé pour identifier Tango comme objet non stellaire à des distances allant jusqu'à 500 km, et de suivre Tango jusqu'à faible distance, typiquement 10 mètres, pendant une séquence de manœuvres d'approche planifiées en autonome.
• Le sous-système de métrologie RF (FFRF) : conçu pour s'occuper du premier niveau de métrologie omnidirectionnelle, le FFRF, fourni par le CNES, fonctionnait principalement pour des distances inter-satellite de 3 m à 30 km.

Le satellite principal était équipé des senseurs suivants : des magnétomètres, des capteurs solaires, des capteurs de vitesse angulaire, des accéléromètres, des capteurs stellaires/VBS, des récepteurs GPS ainsi qu'un Terminal FFRF et trois antennes. Ces derniers équipements faisaient partie de l'expérimentation FFIORD.

Le satellite cible était équipé des capteurs suivants : des magnétomètres, des capteurs solaires, des récepteurs GPS ainsi qu'un Terminal FFRF et trois antennes. Ces derniers équipements faisaient partie de l'expérimentation FFIORD.

Les deux satellites étaient solidaires pendant le lancement.

Ils ont été mis en orbite par un lanceur DNEPR en tant que compagnon du satellite CNES Picard.

Ils ont été mis sur une orbite terrestre héliosynchrone à l'altitude de 710 km (LEO : Low Earth Orbit).

La mission nominale avait une durée de 10 mois et elle a été ensuite prolongée jusqu’à Juillet 2014 (épuisement des ergols). Celle-ci était contrôlée depuis Solna, en Suède.

Sous-système FFRF

Le sous-système FFRF (Formation Flying Radio Frequency) était en charge du positionnement relatif de 2 à 4 satellites pour des missions de vol en formation. Il produisait des positions relatives, vitesses et ligne de vue (line-of-sight : LOS), en entrée du sous-système GNC (Guidage Navigation et Contrôle) pour lequel il fournissait des mesures de métrologie grossières. En tant que premier élément de la chaîne du système de métrologie RF, le senseur FFRF assurait une bonne précision de navigation relative initiale pour les sous-systèmes de métrologie optique suivants (métrologie latérale optique grossière, métrologie optique fine et métrologie longitudinale fine).

Expérimentation FFIORD

L'expérimentation FFIORD était une partie intégrante du système Prisma. L'expérimentation FFIORD était constituée des composants suivant sous la responsabilité du CNES :

• Le sous-système de métrologie RF (FFRF)
• Le module Logiciel de Vol GNC
• La composante sol : Centre de Mission FFIORD (FFIORD Mission Centre : FMC)

L'expérimentation FFIORD incluait également des éléments spécifiques développés par le SSC :

• Le logiciel pilotant le capteur FFRF
• Le traitement à bord et au sol de la télémesure/télécommande FFIORD
• Les interfaces des données entre FFIORD et le logiciel de vol GNC (FSW)