Intégration du Modèle de Vol de la Plateforme
La charge utile SMOS sera intégrée sur une plateforme standard appelée PROTEUS (Plateforme Reconfigurable pour l'Observation, les Télécommunications et les Usages Scientifiques), dont le développement débuté en 1996 par le CNES et Thales Alenia Space. C'est une plateforme générique multi-mission utilisée par Jason-1 (2001), Calipso (2006) et bientôt Corot (2006). Grâce aux interfaces bien définies de manière à limiter les adaptations, la charge utile scientifique SMOS sera intégrée sur la partie supérieure du satellite. L'architecture du système PROTEUS consiste non seulement en une plateforme générique, mais aussi en divers moyens nécessaires pour la valider et l'intégrer (SW et bancs de validation système, AIT GSE). La définition du Bus a été conduite de façon à simplifier l'architecture système par suppression de la notion d'équipements individuels et par leur remplacement par la notion de chaînes fonctionnelles directement liées au niveau système et par la sélection aussi souvent que possible d'équipements déjà développés.
Bien que la taille du bus soit réduite, il mesure juste 1 m x 1 m x 1 m, il sert de module de service fournissant toutes les servitudes qui sont nécessaires au fonctionnement du satellite. Les principales caractéristiques de la plate-forme sont dans le tableau suivant.
| Masse | Plateforme jusqu'à 300 kg, Charge utile jusqu'à 350 kg |
| Orbite | Tous les orbites depuis 20° jusqu'à héliosyncrone, 700 km à 1500 km |
| Lanceurs | N'importe quel petit lanceur - volume sous la coiffe associé |
| Puissance | Jusqu'à 300 W Plate-forme + 350 W Charge Utile |
| Capacité Orbitale | Jusqu'à 120 m/s pour des satellites de 500 kg |
| Autonomie | Capacité 1 station sol, fonctionnant uniquement pendant les jours ouvrés |
| Pointage | Tous pointages |
| Précision de pointage | 0.05° biais + 0.05° 3s par axes + 1 .E-3°/s stabilité basse fréquence |
| IF Charge Utile | MIL STD 1553 dédié bus 160 kbps + TM/TC dédiées |
| Stockage données | 500 Mbits Bus + 2 Gbits Charge Utile, fin de vie |
| TM/TC | bande S, 800 kbps TM, 4 kbps TC, CCSDS |
| Orbitographie | Utilisation d'un récepteur GPS à bord : pas de mesures angulaires dans la station sol, ni de mesure Doppler |
| Durée de vie | 3 ans. Vieillissement + radiations pour tous les éléments dimensionnés pour 5 ans |
La plateforme PROTEUS de la mission SMOS a terminé l'intégration mécanique en mars 2006.
La structure mécanique de la plate-forme avec les divers sous-systèmes sont visibles sur la photo montrant aussi l'équipe conjointe ESA/CNES/AAS en salle blanche à Alactel Alenia Space à Cannes.
Pour les opérations d'AIT à venir, les 4 panneaux latéraux sont ouverts. Quatre petites roues à réaction, pour l'ajustement de l'attitude, entourent le réservoir d'hydrazine monté au centre de la base de la structure. Ce système mono carburant à hydrazine sert aux 4 propulseurs 1-Newton qui sont montés à la base du satellite (non visible sur la photo). Le harnais générique déjà fabriqué, incluant les réchauffeurs pour le contrôle thermique, à aussi été intégré. Le harnais spécifique pour la mission SMOS et assurant l'interface avec la charge utile sera intégré dans les dernières étapes des activité d'intégration fin 2006.
Sur le panneau de droite, trois gyroscopes 2-axes sont utilisés pour mesurer les changements dans l'orientation du satellite, et fournissent ainsi une attitude précise nécessaire pour la stabilité et le pointage requis. Sur le même panneau, l'équipement TM/TC utilisant la Bande S assure au moyen de deux antennes une couverture sphérique avec des taux de débit respectif de TC/TM de 4 kbps et 800 kbps.
Sur la structure supérieure, l'architecture électrique de commande et de gestion des données bord est centralisée dans une Unité de Gestion des Données, incluant une mémoire de masse 3 Go, plus un bus MIL 1553 dédié aux échanges avec la Charge Utile. Il gére les modes de fonctionnement du satellite ainsi que les interfaces avec l'unité centrale de traitement de la charge utile, transmettant les commandes charge utile reçues depuis le sol et fournissant toutes les données auxilliaires du satellite qui sont nécessaires à la charge utile pour réaliser ses mesures scientifiques.
D'autres activités complèteront le reste des sous-systèmes manquant : deux panneaux solaires seront pilotés par deux moteurs d'entrainement montés sur les panneaux latéraux. Après le lancement, quand le satellite sera séparé du lanceur, un séquence automatique déploiera les deux panneaux solaires symétriques équipés de célulles en silicium classiques. L'énergie est stockée dans une batterie lithium-ion (non montée sur le premier panneau frontal) et distribuée par un bus électrique non régulé. Le contrôle d'attitude nominal est basé sur un senseur stellaire autonome type - capacité d'acquisition d'étoiles autonome - qui fourni une information d'attitude précise aussi bien à l'instrument pour ses mesures qu'au satellite pour son contrôle d'attitude. Ce senseur stellaire sera installé sur la charge utile, lors de sa livraison, pour minimiser les problèmes thermo-élastiques.
Le sous-système de contrôle thermique de la charge utile repose sur des radiateurs passifs et une régulation actives par des réchauffeurs. Le concept thermique est basé sur 3 zones séparées de la plate-forme : la batterie, la propulsion, les autres équipements de la plate-forme ; les senseurs stellaires situés à l'extérieur, sont thermiquement découplés de la charge utile. Chaque zone a ses propres radiateurs, dimensionnés pour chaque mission en fonction du pointage ainsi que des réchauffeurs dédiés pilotés par le logiciel de bord SW.
