Le schéma ci-dessus montre les composantes du système TRISHNA et identifie le partage des responsabilités entre le CNES et l’ISRO. Les composantes sur fond bleu sont de responsabilité CNES, celles sur fond orange de responsabilité ISRO. L’ensemble du système étant de responsabilité conjointe.

Le système TRISHNA (cf. figure ci-dessus) est constitué de :

• un satellite de la classe d’une tonne composé d’une plateforme IRS fournie par l’ISRO et des instruments suivants :
  • TIR fourni par le CNES,
  • VNIR/SWIR fourni par l’ISRO.
• un segment sol de commande contrôle, situé à l’ISTRAC (ISRO Telemetry Tracking and Command Network);
• deux segments sol mission, un en Inde (PLGS-I) et un en France (PLGS-F), comportant des fonctionnalités identiques, ils comportent chacun un centre de production et de distribution, et un centre d’expertise
  • le centre de production des données est en charge de l’élaboration des produits (jusqu’au niveau 3) et de leur diffusion ;
  • le centre d’expertise instrument et produits, en charge du suivi de la qualité des produits et de la mise à jour des paramètres bord et sol. Le centre d’expertise France est en charge du TIR et le centre d’expertise Inde est en charge du VSWIR.

Il s’appuie sur e réseau de stations bandes X multi-mission du CNES, (complété par une station bande X ISRO située à Hyderabad) et un réseau sol de transmission des données. 

Plateforme

La plateforme transportant les instruments leur fournit la propulsion, l'électricité et les fonctions d'orientation pour contrôler la trajectoire du satellite. Elle sera construite par l'ISRO à partir d'un modèle préexistant IRS-1k et avec les adaptations nécessaires à la mission TRISHNA.

• Masse : 770 kg (masse totale du satellite environ 1 tonne)
• Mémoire de masse : 1,4 Tbits de données
• Débit de télémesure : 920 Mbps (bord-sol en bande X)
• Panneaux solaires : puissance de 2 kW

La charge utile transportée par la plateforme est composée de deux instruments :

• L’instrument infrarouge thermique
• L’instrument VSWIR

L’instrument infrarouge thermique

Caractéristiques techniques

De responsabilité CNES, cet instrument dont le développement a été confié à Airbus contient 4 bandes spectrales dans l'infra-rouge thermique. Elles permettront de mesurer la température et l’émissivité de surface de la Terre et de l’océan côtier.

• Masse : 210 kg
• Gamme d'observation : de -23°C à +77°C
• Précision : 0,3°C
• Bandes spectrales : 4 (8.65 µm, 9.0 µm, 10.6 µm, 11.6 µm)

L’instrument comporte un miroir d’entrée monté sur un mécanisme de balayage assurant une fauchée de +/-34°, puis un télescope à trois miroirs, suivi d’un cryostat abritant le plan focal refroidi constitué d’un détecteur et de filtres spectraux.

L’instrument dispose de deux références radiométriques à bord : une visée espace froid et un corps noir chaud, dont les acquisitions servent à l’étalonnage de l’instrument.

Le principe fonctionnel de l’instrument TIR est le suivant :

Le mécanisme de scan pilote de façon continue le miroir d’entrée permettant ainsi d’imager l’ensemble de la fauchée (afin de parcourir environ 1030 km de champ de vue) par succession de cycles d’environ 5 secondes (appelés Basic Repeat Cycle (BRC)). 

A chaque cycle, en plus de l’acquisition des images terre, le miroir de scan image successivement l’espace froid grâce à un trou dans le radiateur orienté vers l’espace froid (ceci permet de calibrer le courant d’obscurité du détecteur) puis un corps noir interne (pour les calibrations de gain). 

Le flux collecté par le miroir de scan est ensuite concentré sur le plan focal (contenant un détecteur et des filtres qui vont collecter ce flux) grâce à un télescope anastigmate à 3 miroirs.

Le détecteur et les filtres sont positionnés dans un boitier appelé cryostat. Le cryostat de TRISHNA est en Titane et a bénéficié d’une fabrication additive. Ce cryostat permet l’isolation thermique du plan focal du reste de l’instrument. Le détecteur est refroidi à 60 °K grâce à deux cryocoolers. Le fonctionnement à cette température permet de garantir les performances souhaitées.

Les données collectées par le détecteur sont envoyées vers un boitier électronique appelé TRISHNA Front End Electronic Module (TFEEM).

Un boitier électronique nommé ICU contrôles l’ensemble des électroniques de l’instrument : le module de pilotage du mécanisme de scan (MDE), le module de contrôle des Cryocooler (CCE) et la (TFEEM). Ce boitier assure également le contrôle thermique de l’instrument et les interface avec la plateforme. 

L’instrument dispose de redondances internes permettant de pallier à certaines pannes.

Principe de fonctionnement

L’instrument TIR acquière les images sur un principe appelé « push Wiskbroom ». Les données sont acquises dans la direction perpendiculaire à la trace au sol (à la verticale sous le satellite) grâce à la rotation du miroir de scan. Ensuite le mouvement naturel du satellite sur son orbite permet d’acquérir les données le long de la trace au sol.

L’instrument VSWIR

Caractéristiques techniques

Développé par l'ISRO, cet instrument contient 9 caméras dans le visible qui serviront à identifier le type d'assolement et son état. Par exemple, elles permettront de connaitre la quantité de végétation dans le pixel observé et son stade de développement. 

• Masse : 120kg
• Bandes spectrales : 5 bandes VNIR (B1: Blue (485nm), B2: Green (555nm), B3: Red (670nm), B4: NIR (860nm), B5 : WV (910nm)) et 2 bandes SWIR (B6: Cirrus (1380nm), B7: SWIR (1610nm)

Principe de fonctionnement

Contrairement à l’instrument TIR, le principe d’acquisition de l’instrument VSWIR est un « pushbroom ». Les données sont acquises instantanément sur toute la largeur de la fauchée et de manière continue au fur et à mesure que le satellite avance sur son orbite comme on peut le voir sur la figure ci-dessous.

Son champ de vue de + 34° est obtenu par 3 caméras dans le Visible et 6 caméras dans le SWIR.