Satellite et instrument

Satellite

Le microsatellite Venµs était le fruit d’une coopération entre la France et Israël : la plateforme a été fournie par Israël et la charge utile scientifique a été fournie par le CNES.

Le satellite était composé de :

  • Une plateforme microsatellite IMPS (Improved Multi Purpose Satellite) fournie par l'IAI (Israeli AerospaceIndustries) et financée par l’ISA.
  • Une charge utile qui abritait un composant technologique, les deux propulseurs IHET (Israeli Hall Effect Thruster) ou HET-300 en référence à sa puissance de 300 W, développé par l’entreprise israélienne Rafael Ltd et un composant scientifique, la caméra multispectrale VSSC (Venµs SuperSpectral Camera). Cette caméra était sous maîtrise d’œuvre du CNES et a été développée par les entreprises Elbit Systems - Electro-optics – ELOP (Israël) et OHB System of Bremen (Allemagne).
Le satellite Venµs en cours d’intégration
Le satellite Venµs en cours d’intégration © IAI/MBT, 2017

La masse totale au lancement du satellite était de 268 kg dont 16 kg de xénon pour le propulseur IHET et 7kg d’hydrazine pour les autres propulseurs.

La structure du satellite était un cylindre de 1,6 m de hauteur et 1,2 m de diamètre.

Au cœur du satellite se trouvait un télescope de type Ritchey-Chretien de 25 cm de diamètre et 1,75 m de focale.

Deux panneaux solaires assuraient l’alimentation en énergie.

 

Propulseurs IHET

Ces propulseurs expérimentaux fonctionnaient sur le principe de l’effet Hall. L’objectif de l’expérience était de voir s’il était possible pour le satellite d’ajuster ou de maintenir son orbite en autonomie dans une zone à fort freinage par la haute atmosphère, à 410 km d’altitude, après un transfert depuis une orbite de 720 km d’altitude.

Schéma montrant le fonctionnement du propulseur à effet Hall HET
Schéma montrant le fonctionnement du propulseur à effet Hall HET © Rafael Ltd., J. Ashkenazy, VENµS Technological Payload - The Israeli Hall Effect Thruster Electric Propulsion System, Conference: 47th Israel Annual Conf. on Aerospace Sciences à Tel-Aviv & Haifa, Israel, 2007
L’un des deux propulseurs HET-300
L’un des deux propulseurs HET-300 © Rafael Ltd
Maquette de l’ensemble de systèmes autour des deux propulseurs HET-300
Maquette de l’ensemble de systèmes autour des deux propulseurs HET-300, visibles à gauche et à droite. Les deux sphères au centre étaient les réservoirs de xénon. Cette maquette a été présentée pendant l’International Astronautical Congress (IAC) © Gédéon

Instrument VSSC

Dans le cadre du programme Copernicus, le but de cette expérience était de démontrer l’utilité d’observer les surfaces continentales en produisant pour chaque cible plusieurs images simultanées dans plusieurs bandes spectrales étroites et avec une haute résolution spatiale.

La caméra VSSC permettait d’acquérir 12 images simultanées d’une même région de la surface terrestre dans 12 bandes spectrales étroites, dans le domaine VNIR (Visible and Near Infrared) et avec une résolution au sol de 5,3 m. Cette combinaison de données représente une innovation pouvant conduire à de multiples applications scientifiques et commerciales. Sa largeur de fauchée était de 27,56 km.

La caméra VSSC a été conçue avec l’expérience acquise par OHB et ELOP sur la caméra MSRS (Multi-Spectral high-Resolution Sensor) à bord des satellites DIAMANT.

Le tableau ci-dessous donne les informations correspondant aux 12 bandes spectrales de la caméra VSSC.

BandeLongueur d’onde centrale (nm)Largeur (nm)Objectif principal
B142040Correction atmosphérique
B244340Aérosols, nuages
B349040Correction atmosphérique, eau
B455540Surfaces continentales
B562040Indices de végétation (évaluation de la santé et densité de la végétation à la surface de la Terre)
B632040DEM, qualité d’image (cartes altitudes des terrains)
B766730Red edge (détection fine du stress et changements dans la végétation)
B870224Red edge
B974216Red edge
B1078216Red edge
B1186540Indices de végétation
B1291020Vapeur d’eau

La caméra VSSC était composée de :

  • Un objectif catadioptrique ;
  • Un plan focal avec 4 détecteurs, chacun composé de 3 capteurs CCD-TDI ;
  • Une électronique de contrôle et d’interface avec le système de transmission du satellite ;
  • Un système de contrôle de la température ;
  • Un bouclier pour se protéger de la lumière solaire et deux boucliers thermiques.
Schéma en 3D de la caméra VSSC et du télescope du satellite Venµs
Schéma en 3D de la caméra VSSC et du télescope du satellite Venµs - extérieur © ELOP/CNES
Schéma en 3D de la caméra VSSC et du télescope du satellite Venµs
Schéma en 3D de la caméra VSSC et du télescope du satellite Venµs - intérieur © ELOP/CNES
La caméra VSSC et le télescope du satellite Venµs en cours d’intégration
La caméra VSSC et le télescope du satellite Venµs en cours d’intégration © A. Dick et al., Venμs: Mission Characteristics, Final Evaluation of the First Phase and Data Production, Remote sensing, 2022