CAMPUS SPATIAL CURIESAT À L'UPMC PROJET DE NANOSATELLITE ÉTUDIANTS METEOR
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CAMPUS SPATIAL CURIESAT À L’UPMC PROJET DE NANOSATELLITE ÉTUDIANTS METEOR Nicolas Rambaux (UPMC/IMCCE), Dimitri Galayko (UPMC/LIP6), J.F. Mariscal (LATMOS), G. Alquié (L2E), Y Berthaud (JLRDA), M. Birlan (IMCCE), P. Boissé (IAP), M.A Breton (UPMC), F. Colas (IMCCE), F. Dehours (L2E), E. Encrenaz-Tiphène (LIP6), L. Enguelle (UPMC) T. Fouchet (LESIA), P. Keckhut (LATMOS), J.L Rault (ret. Thalès),J. Vaubaillon (IMCCE), B. Zanda (MNHN).… dont 35 étudiants; © NASA/Ron Garan Le 11 avril 2015 Réunion FRIPON
Plan ¨ Un nanosatellite ? ¨ Objectifs scientifiques ¨ Technologie nanosatellite
Qu’est qu’un nanosatellite ?
¨ En 1999 création du format Cubesat à
Cal Poly à San Luis Obispo et à
l’Université Stanford.
¨ Petits satellites composés de 1, 2, 3 ou 6
cubes de 10x10x10 cm3, 1kg et 1W. La
télécommunication et l’orbite sont limités. Arianespace
¨ Faible coût et développement rapide
(3-5 ans).
¨ Plus de 200 lancements depuis 2003, en
orbite autour de la Terre. ~40% success.
Surtout augmentation du TRL.
ISS, NASA
Contexte des Nanosatellites à l’UPMC
¨ En France un seul nanosatellite a été
envoyé par l’Université de Montpellier
en 2006, Robusta
¨ En France, forte impulsion du CNES et
en septembre 2013 entrée dans le
programme JANUS
Robusta, Univ Montpellier
Satellites Etudiants
¨ UPMC développe un projet Direction du Centre de Toulouse (DCT)
pédagogique (incluant 35 étudiants
de L1 à M2) basé sur deux missions LE PROJET
aujourd’hui en phase 0. J
eunes en
A pprentissage pour la réalisation de
N
Partenariat avec l’Observatoire de
anosatellites au sein des
¨
U
Paris (ESEP, CERES) et contact avec niversités et des écoles de l’enseignement
l’UTC (en cours). S
upérieur
Objectifs du campus spatial UPMC
¨ Formation des étudiants à différents corps de métiers (orbitographie,
optique, électronique, thermique, informatique... jusqu'à la gestion de
projet et à la communication) ;
¨ Cadre très proche du cadre professionnel en relations avec des
ingénieurs et des chercheurs ;
¨ Travail collaboratif pour mener un projet à terme en respectant un
planning ;
¨ Intégration de ces activités dans les parcours de formation de Licence
(L1-L3) et de Master (M1-M2) ;
¨ Objectif final : conception, construction et exploitation de missions
spatiales à objectifs scientifiques.
Plan ¨ Un nanosatellite ? ¨ Objectifs scientifiques ¨ Technologie nanosatellite
Objectifs scientifiques (I)
¨ Mesurer le flux et photométrie des météoroïdes883 ; Zolensky et al.: Flux of Extraterrestrial Materials
¨ Mesurer le spectre UV des météores pour déterminer
The micrometeoroid flux from LDEF returned surfaces
les abondances élémentaires (C2, CN, OH, Fe…) ;
have been determined by counting the cumulative number
vs. size for visible impact craters on the space-facing end
of the returned satellite surface (Love and Brownlee, 1993).
Laboratory calibration of impact crater depth-diameter-
impactor density-velocity relations permit reconstruction of
the original particle mass. The original LDEF micrometeor-
oid flux curve measured by Love and Brownlee (1993) is
shown in Fig. 8.
One crucial assumed input parameter in this analysis
(and others that use satellite measurements to infer impac-
tor masses) is meteoroid velocity. To date, accurate individ-
ual meteoroid velocities have only been measured for mete-
oroids impacting Earth’s atmosphere. Historically, mass-
averaged velocities derived from the Harvard Radio Me-
teor Project (Sekanina and Southworth, 1975) or the pho-
tographically inferred velocity distribution for larger me-
teoroids (Erickson, 1968) have been used. The Erickson
(1968) distribution is appropriate to large meteoroids (gram-
sized and larger) and is based on less than 300 meteors total.
There are less than 65 meteors with velocities in excess of
50 km/s in this survey. The original HRMP velocity distribu-
tion has also been found to be in error by 2 orders of mag-
(Zolensky etal 2006) (Breton
nitude 2014,
at higher M1 PFdueUPMC,
velocities depuis error
to a typographic Jenniskens
(Taylor etal 2002)
Fig. 8. Flux measurements available in the 10 –8–10-kg range. and Elford, 1998). The revised HRMP velocity distribution
Objectifs scientifiques (II)
¨ Information sur les processus d’ablation ;
¨ Suivi depuis le sol (e.g. projet FRIPON) détermination de trajectoires ;
¨ Information sur l’entrée des satellites artificiels ;
¨ Information sur l’atmosphère et des phénomènes lumineux transitoires.
Extended Data Figure 5 | Identification of fragments in a series of images
(Borovicka
from video etalF1–F7
7. Fragments 2013)
originated at lower altitudes (,25 km), University of Alaska
whereas fragments F11–F16 originated at higher altitudes (.30 km).
Plan ¨ Un nanosatellite ? ¨ Objectifs scientifiques ¨ Technologie nanosatellite
Organisation/Budget/
Communications Développement d’un cubesat
Structure/configuration/
Mécanique Télécommunication
- Payload - fonctionnelle (GPS, transmetteur)
- Déploiement d’antenne, - transfert de données
- de panneaux solaires - Segment au sol
Charge utile :
Optique/caméra Thermique:
Spectromètre - Bouclier
Système embarqué - Bilan
Le satellite Robusta © C. Ramade
Energie/Alimentation Contrôle d’atitude
- Batteries
- Magnéto-coupleur
- Panneaux solaire
- autres
- Gestion d’énergie
Lancement
Science/Développement
technologiqueScénario de mission
Le schéma ci-dessous (Figure 11) illustre le scénario d'observation 1 :
Figure 11 : Scénario d'observation 1 du nanosatellite
Ceci n'est qu'une première estimation du scénario d'observation. Il faudra néanmoins vérifier par un
calcul les durées de guidage et d'observation lorsque l'on sera fixé sur les différents éléments qui
composent le nanosatellite.
Orbite Altitude Nœud Inclinaison Période
C. Scénario 2
ascendant orbitale
Un autre scénario d'observation pourrait être possible avec une orbite équatoriale c'est-à-dire une
500
orbite qui suit km
le plan formé par10h30
l'équateur. On aurait alors66.6° 94.47 minutes
les mêmes modes de fonctionnement que
dans le scénario 1 et avec des durées de recharge et d'observation qui resteraient globalement les
mêmes. Un inconvénient est que l'on limite la visibilité du nanosatellite avec une telle orbite. En
effet, seules les stations d'observation proches de l'équateur pourront communiquer avec le
nanosatellite. L'avantage en revanche, est qu'à chaque tour autour de la Terre, on passe au-dessus deOrbitographie
(Chariet et Fayolle2014, M2)Orbitographie
CIC CNES, VTS
Etude de deux scénarios : mesure au nadir et mesure au limbe.
(orbite héliosynchrone)
(Clave et Amelot 2015, L3)Charge utile : spectromètre UV
Appendix B
¨ Achat d’un spectromètre MayaPro de Ocean Specifications
Optics
(UFR de physique et d’Ingénierie).
Overview
200-400 nm, résolution 0.8 nm.
This appendix contains information on spectrometer operation, specifications, and system compatibility.
¨
It also includes accessory connector pinout diagrams and pin-specific information.
How the Maya2000 Series Works
The optical bench has no moving parts that can wear or break; all the components are fixed in place at the
time of manufacture.
¨ Tester le spectromètre (L3)
¨ Protocole de spatialisation
020-00000-000-02-201207 Ocean Optics 18besoin' et' de' faisabilité' de' télécommunica$ons' ont' été'effectuées'par' les'étudiants' de
Table'2).'
Charge utile
Vu' qu’il' s’agit' d’évènements' lumineux' de' durée' très'courte' (quelques' 0.1seconde),' la '
fonc$onnement' des' systèmes' d’acquisi$on' et' de' traitement' est' primordiale.' La ' figur
diagramme' fonc$onnel' de' l’acquisi$on.' Les' données' des' instruments' seront' accum
¨ Caméra visible (imagerie, photométrie)
mémoires'tampons,'capable'd’enregistrer'des'images'et'des'spectres'mesurés'sur'quelqu
traitement'de' données' de' l’imageur' sera' ensuite' effectué,' afin' de' détecter' un' éventue
¨ Spectromètre UV (C2, OH, Fe)
passage'de'météoroïde.'Seulement'en'cas'où'un'tel'événement's’est'produit,'les'données
l’imageur'et'du'spectromètre'sont'envoyées'dans'la'mémoire'principale'du'satellite,'évent
un'préEtraitement,'puis'retransmises'sur'Terre.'''
Figure'1.'Diagramme'fonc$onnel'de'l'acquisi$on'des'données'de'la'mission'Météore.En conclusion
¨ Activités liées au spatial intégrées au cursus des étudiants ;
¨ Encadrement par des ingénieurs, chercheurs et enseignants-
chercheurs.
¨ Mettre à disposition des informations, outils et savoir-faire
acquis lors des travaux étudiants passés pour assurer la
continuité entre promotions (plateforme Sakai) ;
¨ Ce projet est ouvert à tout le monde…
http://www.nanosat.upmc.frVous pouvez aussi lire
