SWOT est constitué d’un nouveau type de plateforme développée par Thales Alenia Space, permettant l’emport d’une charge utile de 850 kg / 1550 W.

Sa charge utile est constituée des instruments principaux suivants :

• La charge utile principale, un radar interféromètre en bande Ka dénommé KaRIn (Ka-band Radar Interferometer), qui réalise la topographie 2D des surfaces d’eau terrestres.
• Un altimètre en bande Ku/C, Poseidon-3C, effectuant le complément de la mesure altimétrique dans les grandes longueurs d’onde océaniques, et permettant des corrections précises relatives au trajet du signal dans l'ionosphère.
• Un radiomètre, dont le but est de corriger les mesures altimétriques du contenu en vapeur d’eau de la troposphère.
• Un système DORIS de détermination précise d’orbite.
• Un système GPS complémentaire de DORIS pour le calcul de la localisation précise du satellite.

Un rétro-réflecteur laser permettant de calibrer précisément les autres instruments par l'analyse de tirs laser effectués à partir du sol et réfléchis à bord par un ensemble de miroirs.

La plateforme SWOT

La plateforme SWOT assure la fourniture d’énergie électrique au satellite, le contrôle d’attitude, la gestion des données charge utile et leur transmission vers le sol à travers la bande X, ainsi que le contrôle thermique de l’ensemble du satellite. Elle comporte un système de propulsion permettant d’assurer le contrôle d’orbite et la rentrée contrôlée en fin de vie. Un soin particulier a été apporté aux micro-vibrations afin de ne pas perturber la mesure interférométrique.

L’avionique est issue d’une ligne de produits génériques développée par Thales Alenia Space, optimisée via la ligne de produits ISIS du CNES pour la commande-contrôle du satellite.

Une mémoire de masse haute performance de 4 Tbit permet d’acquérir et de stocker les données à très haut débit de KaRIn et les transférer ensuite vers la télémesure bande X.

Un générateur solaire de 30 m² est nécessaire pour alimenter le satellite, quelles que soient les conditions d’ensoleillement de l’orbite.

L’instrument KaRIn

La mesure des hauteurs d’eau est effectuée par le radar interférométrique large fauchée KaRIn, fonctionnant en bande Ka. Cet instrument innovant, dérivé des instruments américains SRTM et WSOA, a été développé par le JPL. Il est caractérisé par deux antennes d’émission/réception fonctionnant simultanément et situées aux deux extrémités d’un mât de 10 m d’envergure. C’est cette configuration particulière qui permet la mesure interférométrique nécessaire à la précision, la résolution spatiale et la large fauchée de la mission SWOT.

KaRIn fonctionne suivant le principe d’un SAR (Radar à Synthèse d’Ouverture) en éclairant deux fauchées d’une cinquantaine de kilomètres de part et d’autre de la trace. KaRIN embarque un équipement radar fourni par Thales Alenia Space, le RFU (Radio Frequency Unit).

Caractéristiques de l'instrument KaRIn :

• Fréquence de la porteuse : 35.75 GHz
• Largeur de bande en émission : 200 MHz
• Durée du pulse émis : 4.5 µs
• Pulse Repetition Frequency (PRF) : 2 x 4420 Hz
• Longueur du mât : 10 m
• Taille des antennes : 5 m x 0.25 m
• Angle de vue : +/- 2.7 deg

La charge utile Nadir

Le module Nadir comporte un altimètre conventionnel du type de celui embarqué sur les missions Jason (bandes C et Ku) fourni par le CNES. Il complète l’instrument principal KaRIn pour assurer nominalement la continuité des mesures altimétriques dans les grandes longueurs d’onde (>1000 kms) et constitue un point d’appui à la calibration de l’altimètre interféromètre KaRIn.

Le radiomètre AMR (Advanced Microwave Radiometer), réalisé par le JPL, mesure la quantité de vapeur contenue dans l’atmosphère à 3 fréquences (18, 24 et 34 gigahertz) afin d’améliorer la précision de la mesure altimétrique.

Le récepteur DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite), semblable à celui de Sentinel-3, mesure au centimètre près l’orbite du satellite, grâce à un réseau d’une soixantaine de stations réparties sur tout le globe. Il est complété par le GPS de précision GPSP, dont les performances sont basées sur l’héritage de l’instrument embarqué sur JASON 3.