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30 avril 2017 7 30 /04 /avril /2017 21:26

 

Space Debris - Junk - GEO orbit - Graveyard - ESA - IADC - Space surveillance and tracking - Meteosat-7 - Orbite cimetière

Représentation des objets orbitaux qui peuvent être suivis, en orbite basse et au voisinage
de l’orbite géostationnaire. Crédit image ESA / ESOC (European Space Operation Centre)

 

Que deviennent les satellites à la fin de leur mission opérationnelle ?

Avec presque vingt années d’opération en orbite, Meteosat-7 détenait jusqu’au début du mois d’avril le record européen d’exploitation opérationnelle pour un satellite météorologique. Sa retraite a pourtant été de très courte durée…

Juste après son retrait du service opérationnel, il a pris la direction du cimetière : le 3 avril, à 21:25 CET (heure de Paris, Toulouse ou Darmstadt), une première impulsion du système de propulsion a été déclenchée pour modifier progressivement l’orbite de Meteosat-7.

Meteosat-7 retrouve ainsi d’autres satellites géostationnaires qui, à la fin de leur mission opérationnelle, ont rejoint le cimetière des satellites. En cédant des places rares à des nouveaux satellites, ils limitent aussi les risques de collision, source de nouveaux débris.

Bien sûr, c’est possible uniquement si les opérateurs effectuent cette manœuvre quand le satellite est encore en état de marche et s’ils ont pris soin de conserver un minimum d’ergols pour cette dernière utilisation du système de propulsion.
 

No country for old satellites

La destination ? L’orbite cimetière, ou graveyard en anglais, qui commence à environ 300 kilomètres au-dessus de l’orbite géostationnaire, à un peu plus de 36000 km d’altitude.

C’est l’occasion de découvrir les différentes solutions pour éliminer les satellites usagés et réduire le risque de prolifération de débris spatiaux.

Il y a trois possibilités principales :

  • La "crémation", à savoir la destruction totale en brûlant dans les hautes couches de l’atmosphère, pour la majorité des satellites en orbite basse.
  • Le "cimetière marin", pour les plus gros objets qui ne pourraient pas brûler intégralement, comme par exemple les cargos automatiques ATV de l'ESA.
  • Le "cimetière des éléphants", pour les gros satellites opérant sur l’orbite géostationnaire.

 

Space operations - Controlled reentry - rentrée contrôlée - Pacifique sud - ATV-4 - Albert Einstein - IADC - ESA-

Une série de photographies prises depuis la station spatiale internationale (ISS) le 2 novembre 2013
au moment de la rentrée atmosphérique contrôlée du cargoeuropéen ATV-4 Albert Einstein.
Crédit image : ESA / NASA.

 

Feux d'artifice: bouquet final

Pour les satellites en orbite basse, comme Metop à 817 km d'altitude ou la très grande majorité des satellites d'observation, il n’y a pas d’orbite cimetière.

Les conventions spatiales internationales et les lois spatiales (pour les pays qui en ont adopté une) imposent aux opérateurs de placer le satellite en fin de vie sur une orbite suffisamment basse pour assurer une rentrée atmosphérique en moins de 25 ans : le satellite termine alors sa carrière en brûlant dans l’atmosphère. Là-aussi, le satellite doit être opérationnel et posséder encore assez de carburant pour effectuer la manœuvre destinée à abaisser son orbite. Envisat ou Spot-3, qui ont connu une panne totale brutale, n’ont pas eu cette possibilité et sont désormais inactifs et non manœuvrables en orbite basse.

C’est également le cas pour les plus vieux satellites en orbite qui ont été conçus avant que la règle des 25 ans ne soit applicable : ils sont simplement éteints et occupent malheureusement une orbite opérationnelle pendant quelques centaines d’années !

Si vous voulez en savoir plus, je vous renvoie à l’article du blog Un autre regard sur la Terre sur la désorbitation du satellite SPOT 5.

 

Debris - Space junk - Débris spatiaux - orbite basse - LEO orbit - Kessler - ESA - IADC - Space surveillance and tracking - SST

Débris divers, étages supérieurs de fusées, satellites inactifs et… satellites opérationnels :
représentation des objets orbitaux qui peuvent être suivis en orbite basse.
Crédit image ESA / ESOC (European Space Operation Centre)

 

Pour être très précis, la procédure de rentrée en 25 ans n’est autorisée que si l’opérateur du satellite peut démontrer que la probabilité de dommage aux personnes ou aux biens est inférieure à 1 sur 10000. Dans le cas contraire, une rentrée contrôlée est indispensable.

 

Destination le cimetière matin, avec la rentrée contrôlée

Dans le cas des très gros vaisseaux spatiaux, pour ceux dont on veut récupérer une charge utile (échantillons, résultats d’expériences) ou pour les vols habités, il faut effectuer une rentrée contrôlée. « Contrôlée » signifie que la trajectoire est parfaitement maîtrisée, en particulier l’angle d’incidence au moment de la pénétration dans les hautes couches de l’atmosphère. Si le véhicule a été conçu pour résister à cette rentrée, cela permet de le faire atterrir ou amerrir et de le récupérer en bonne état avec sa cargaison.

Dans le cas des vaisseaux spatiaux en fin de vie, comme par exemple la station MIR à la fin de sa mission ou les cargos automatiques ATV, la trajectoire est calculée de manière à ce que le point impact soit une zone inhabitée, à savoir une région dans l’océan pacifique sud. J'espère que vous n'avez pas prévu d'y aller faire un tour en bateau cet été (ou cet hiver).

 

Rentrée contrôlée - Océan pacifique sud - Controlled reentry - South pacific ocean - ATV - MIR - NASA - ESA - Debris - IADC

Le cimetière marin dans l’océan pacifique sud : destination finale après
une rentrée contrôlée. Crédit image : NASA

 

Le cimetière des éléphants : pour protéger l’orbite géostationnaire

Une rentrée atmosphérique serait trop coûteuse en ergols pour un satellite géostationnaire : cela correspond à environ 1500 m/s de différence de vitesse pour assurer la désorbitation depuis l’orbite GEO.

En fait, l’orbite cimetière est plutôt une région dont la frontière basse est à 200 km au-dessus de l’orbite géostationnaire. La différence de vitesse (Delta V) nécessaire n’est plus alors que de 11 m/s. Cela correspond à la quantité d’ergols nécessaire pour assurer 3 mois de contrôle de la position orbitale (station-keeping) pendant la mission opérationnelle en orbite géostationnaire.

 

De la poudre aux cieux

Pour fixer les idées, Meteosat-7 embarquait 40 kg d’hydrazine (N2H4) dans le réservoir (en pratique 3 réservoirs sphériques reliés entre eux) de son système de propulsion pour ces manœuvres orbitales).

En sachant que l’impulsion spécifique de l’hydrazine est de 220 secondes dans le vide, l’équation des fusées de Tsiolkovski permet de calculer le delta V total que peut fournir le système de propulsion.

En sachant qu’au total, Meteosat-7 avait une masse totale de 696 kg au lancement, pour une masse sèche (hors moteur d’apogée et hydrazine) de 320 kg, on obtient un delta V total d’environ 254 m/s.

Pour être complet, c’est un moteur d’apogée à poudre (MAGE 1 pour Moteur d’Apogée Géostationnaire Européen) qui a assuré la mise à poste depuis l’orbite de transfert géostationnaire (GTO). Il a été éjecté du satellite, une fois l’orbite GEO atteinte. Meteosat-7 était équipé de quatre propulseurs de 10 N pour le contrôle d’orbite en orbite (Nord/Sud et Est/Ouest) et deux moteurs de 2N pour les manœuvres de contrôle de la rotation en spin.

 

Orbite Cimetière

Initialement choisie d’un commun accord par plusieurs agences spatiales, la solution du « graveyard » a été ensuite formalisée dans une recommandation de l’IADC (Inter-Agency Space Debris Coordinating Committee), un forum gouvernemental international assurant la coordination des activités relatives aux débris spatiaux : « Space systems that have terminated their mission should be manoeuvred far enough away from geostationary orbit to avoid interference with GEO systems ».

La recommandation 5.3.1 de l’IADC précise l’augmentation d’altitude minimum par rapport à l’orbite géostationnaire :

Augmentation d’altitude (km) = 200 + 35 + 1000 x Cr x A/m

 

200 km correspond à la zone de protection de l’orbite géostationnaire. La marge de 35 prend en compte les variations du champ de gravité (sous l’influence de la Lune et du Soleil). Le dernier facteur correspond à l’influence de la pression de radiation solaire : la facteur de forme du satellite (surface caractéristique divisée par la masse sèche) est multiplié par Cr le coefficient de pression de radiation solaire (entre 1,2 et 1,5 N/m2).

 

Monter pour ne pas faire des cendres

Il y a désormais une norme ISO (International Organisation for Standardisation) qui indique : “You must target, with 90 percent probability, that you will clear this 200 km plus region”.

Eumetsat, l'exploitant de Meteosat-7, visait pour sa part une marge confortable, avec une orbite à 500 ou 600 km au-dessus de l’orbite géostationnaire.
Une fois sur cette orbite, le satellite est “passivé” pour réduire les risques de production de débris dans le futur : les réservoirs et les conduites de carburant et de gaz sont vidés au maximum, tous les systèmes pyrotechniques et leurs redondances sont mis à feu, tous les équipements sont mis hors tension et les batteries sont déchargées et déconnectées.

 

Silence, on tourne…

Cerise sur le gâteau : le satellite Meteosat-7 est « spinné ». En opération normale, il tourne sur lui-même à environ 100 tours par minute. En fin de vie, la vitesse de rotation est progressivement réduite pour éviter qu’à cause de la force centrifuge, des morceaux ne se détachent et ne soit éjectés du satellite.

La réduction de la vitesse de rotation ne consomme pas d’ergols supplémentaires : elle est obtenue par un choix judicieux des propulseurs mis à feu pour le changement d’altitude.
Le changement d’orbite est obtenu par une série de poussées (“burn manoeuvres”) de manière à augmenter progressivement l’altitude. Les manœuvres sont dimensionnées pour sortir de la zone protégée après trois poussées. Jusqu’à six manœuvres supplémentaires offrent une marge d’altitude confortable.

Cette méthode originale, illustrée sur la figure suivante, a déjà été utilisée avec succès pour Meteosat-5 en 2007 et Meteosat-6 en 2011. Elle a été mise au point par Milan Klinc, ingénieur en mécanique de vol chez Eumetsat.

 

Meteosat-7 - Transfert graveyard - orbite cimetière - Manoeuvres - fin de vie - EOL - Eumetsat

Les étapes du changement d’orbite de Meteosat-7 et son transfert
vers l’orbite cimetière. Crédit image : Eumetsat

 

En utilisant les données TLE (Two-Line Element) publiés par Celestrak (un grand merci à T.S. Kelso), j’ai reconstitué les dernières étapes de la vie de Meteosat-7. Le graphique suivant montre l’évolution de l’altitude de l’apogée, du périgée et l’excentricité de l’orbite de Meteosat-7 entre le 19 mars 2017 et le 19 avril 2017.

 

Meteosat-7 - Bye-Bye - Transfert orbite cimetière - Graveyard - Propulsion - TLE - Celestrak - Eumetsat - Apogée - Périgée - Excentricité - Orbit

L’évolution de l’orbite de Météosat-7 reconstituée à partir des paramètres orbitaux (TLE)
entrele 19 mars et le 19 avril 2017. Les données TLE ont été fournies par Celestrak.
Calculs et infographie : Gédéon. Image de fond : Eumetsat.

 

On retrouve facilement l’altitude nominale de l’orbite géostationnaire, pratiquement circulaire à 35786 km d’altitude. Après la première impulsion, on note une forte augmentation de l’excentricité. Le graphique confirme aussi les explications données par Eumetsat : à la fin des manœuvres, l’altitude du périgée a augmenté de plus de 500 kilomètres et celle de l’apogée de 600 kilomètres, bien au-delà des recommandations de l’IADC.

En pratique, jusqu’à l’année 2005, seulement un tiers des satellites en fin de vie en orbite GEO avait effectué une manœuvre de retrait réussie. Il semble que la situation se soit beaucoup améliorée depuis 2011.


Concession perpétuelle ?

Pas vraiment… L’augmentation du nombre de satellites dans la région de l’orbite cimetière peut poser problème : les satellites qui y séjournent sont définitivement hors service et ne répondent plus aux commandes envoyées depuis la Terre. Ils ne sont pas vraiment six pieds sous terre et la cohabitation entre les occupants du cimetière peut être animée…

 

Vieux débris : pas de vieux os

Au cours de la septième conférence sur les débris spatiaux qui s’est déroulée du 18 au 21 avril à Darmstadt en Allemagne, les experts ont appelé à davantage d’efforts pour suivre les débris spatiaux et limiter leur augmentation, y compris au niveau des législations nationales. Ils craignent toujours le fameux syndrome de Kessler, avec un accroissement du nombre de collisions avec des effets en cascade, pouvant au pire rendre certaines orbites inutilisables.

Des conséquences bien plus graves mais illustrées par l’impact (40 cm) d’un débris sur le panneau solaire du satellite Sentinel-1A en août 2016. Un des sept débris créés par cette collision, suivis par le réseau de surveillance spatiale américain, s’est dangereusement rapproché de Sentinel-1B, le jumeau de Sentinel-1A, sur la même orbite.

A titre d’exemple, l’Agence Spatiale Européenne reçoit environ une alerte collision par semaine pour ses dix satellites actifs en orbite basse.Les débris les plus petits (d’un diamètre inférieur à 5 à 10 cm) ne peuvent actuellement pas être suivis. Cela veut dire qu’il est impossible d’alerter les opérateurs de satellites d’un danger immédiat. Selon les chiffres cités pendant la conférence, il y aurait environ 750000 débris d’environ 1 cm de diamètre, et 150 millions de 1 mm. Les débris spatiaux seraient désormais la première cause de mortalité des satellites.

Les deux graphiques suivants son extrait de la dernière édition de la lettre d’information Orbital Debris Quaterly News (Février 2017) publiée par la NASA. Ils montrent l’évolution du nombre de débris catalogués et de la masse des débris au cours des années, par type d’objects spatiaux (satellites, étages supérieurs de lanceurs, débris provenant de collisions et d’opérations dans l’espace, etc.)

“Fragmentation debris” regroupe les débris liés aux dégâts causés aux satellites et les évènements anomaux. “Mission-related debris” concernent tous les objets perdus ou abandonnés au cours d’opérations normales et planifiées.

 

Débris spatiaux - Space debris - Space junk - Catalogue US space surveillance network - Feb 2011 - Debris quaterly news - NASA - Nombre d'objets spatiaux en orbite

Evolution annuelle du nombre d’objets en orbite terrestre catalogués par type d’objets.
Synthèse de tous les objets officiellement recensés par le réseau de surveillance spatiale américain
(
U.S. Space Surveillance Network). Source : Orbital Debris Quaterly News (Février 2017)

 

Débris spatiaux - Space debris - Space junk - Catalogue US space surveillance network - Feb 2011 - Debris quaterly news - NASA - Masse totale en orbite

Evolution annuelle de la masse totale des objets en orbite terrestre catalogués par type d’objets.
Synthèse de tous les objets officiellement recensés par le réseau de surveillance spatiale américain
.
Source :
Orbital Debris Quaterly News (Février 2017)

 

En savoir plus :


 

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24 avril 2017 1 24 /04 /avril /2017 20:49

 

Meteosat-7 - Eumetsat - Dernière image - Last image - IODC - 31 mars 2017

La dernière image du satellite européen Meteosat-7, acquise le 31 mars 2017.
Image dans le canal visible.
Crédit image : Eumetsat

La télécommande a été envoyée à 9h00 UTC : c’est le 4 avril qu’Eumetsat a démarré les opérations de retrait du satellite Meteosat, le dernier exemplaire de la première génération de satellite météorologique géostationnaire européen.

La dernière image, qui illustre cet article a été acquise le 31 mars 2017, à 12h00 UTC, déjà la fin de journée en Inde. Meteosat-7 a donc vu l’équinoxe de printemps 2017 (le 20 mars à 10h28 UTC) mais ne sera pas témoin du prochain solstice d’été (le 21 juin à 4h23 UTC).

 

Meteosat-7 : retour sur une belle carrière

La première génération de satellites Meteosat a été lancée par l’ESA en 1977.

Meteosat-7 a été lancé par une fusée Ariane 44LP le 2 septembre 1997, vingt ans après le premier satellite Meteosat. Il partageait la coiffe avec le satellite de télécommunication Hotbird 3.

Il a été développé dans le cadre du programme Meteosat de transition (MTP) destiné à éviter toute interruption entre le Programme opérationnel Meteosat (avec les satellites Meteosat 4 à 6) et le premier satellite de seconde génération Meteosat-8 (lancé le 28 août 2002).

 

Meteosat-7 - Eumetsat - Lancement - Ariane 44LP V99 - Hotbird 3 - Kourou - 2 septembre 1997

2 septembre 1997 à Kourou : lancement du satellite Meteosat-7 par une fusée
Ariane 44 LP (vol 99). Crédit image : ESA – CNES – Arianespace / Optique vidéo du CSG


Un record : 20 ans de bons et loyaux services

Meteosat-7 a fourni le premier service de balayage du disque terrestre complet à 0° de longitude, du 3 juin 1998 au 16 mai 2006, date de son remplacement par Meteosat-8.

Le 11 juillet 2006, EUMETSAT a transféré Meteosat-7 au-dessus de l’océan Indien. Depuis cette position à 57,5° Est, il a fourni le service dit de "couverture en données de l’océan Indien" (IODC) qu’il a assuré du 5 décembre 2006 au 31 mars 2017 pour combler un important déficit d’observations sur cette région.

 

Eumetsat - Meteosat-7 - IODC - tempête tropicale Laila - 19 mai 2010

Image de la tempête tropicale Laila vue par le satellite Meteosat-7 le 19 mai 2010 à
l’approche de la côte est de l’Inde. Crédit image : Eumetsat

 

Meteosat-7 a été remplacé par Meteosat-8, le premier satellite Meteosat de seconde génération qui, positionné à 41,5 °, pratiquement au-dessus de Nairobi au Kenya, est désormais la contribution européenne à un système d’observation de l’océan Indien assuré par plusieurs partenaires et impliquant aussi des satellites géostationnaires d’Inde, de Russie et de Chine. La première image de Meteosat-8 sur cette nouvelle position a été acquise le 1er février 2017.

Fin d'un programme fondateur et place à une nouvelle génération
La série de sept satellites de première génération qui se sont succédé au cours des quatre dernières décennies a jeté les bases des produits et services qu’EUMETSAT délivre aujourd’hui depuis l’orbite géostationnaire.

Ces informations jouent un rôle irremplaçable pour la prévision météorologique, y compris l’alerte immédiate dans le cas de phénomènes à fort impact comme les cyclones ou les tempêtes. Avec au total plus de 36 années d’observations archivées, c’est également un atout inestimable pour la surveillance des changements climatiques.

 

A la Réunion, l’évolution du cyclone Bejisa vu par le satellite Meteosat-7.
Séquence vidéo réalisée à partir d’une série d’images acquise entre le 29 décembre 2013 et le 3 janvier 2014. Montage : Gédéon. Crédit image : Eumetsat


La mission Meteosat a également contribué à des programmes internationaux de recherche à grande échelle, comme la campagne de mesures au-dessus de l’océan Indien (Expérience INDOEX) pour l’étude des impacts des aérosols naturels et anthropiques sur le climat régional et mondial.
Au cours des dix dernières années, Meteosat-7 a fourni des observations de l’océan Indien depuis son orbite géostationnaire, une mission héritée de celle assurée par les satellites Meteosat de première génération depuis 1998. Après le tsunami qui a frappé le littoral de l’Océan indien en décembre 2004, Meteosat-7 est devenu un élément essentiel du système d’alerte aux tsunamis, relayant les données d’alertes aux tsunamis transmises par les bouées déployées peu de temps après le tsunami.

Pour Alain Ratier, Directeur général d’EUMETSAT, «cette ultime manœuvre met fin en toute sécurité à un programme fondateur d’EUMETSAT. Le programme de Meteosat première génération a non seulement donné naissance à EUMETSAT en 1986 et en a fait un véritable opérateur de satellites en 1995, mais il a aussi façonné la météorologie satellitaire en Europe, en permettant de tester des concepts tels que le balayage rapide d’orages et l’extraction de produits caractérisant les vents en suivant à travers une succession d’images les structures du champ de vapeur d’eau.»

 

Meteosat-7 - Eumetsat - Eunice et Diamondra - 28 janvier 2015

Du 28 janvier au 1er février 2015, évolution des tempêtes tropicales Diamondra et Eunice dans la
région des îles Mascareignes (Réunion, Maurice, Rodrigues). Séquence d’images infrarouge acquise
par le satellite Meteosat-7. Cliquer sur l'image pour voir la vidéo. Crédit image : Eumetsat


EUMETSAT : Organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques

EUMETSAT est une organisation intergouvernementale dont le siège est installé à Darmstadt (Allemagne). Elle compte en 2017 trente États membres (Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Croatie, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède, Suisse et Turquie) et un État coopérant (Serbie).
Sur l’orbite géostationnaire, EUMETSAT exploite actuellement les satellites Meteosat-9, Meteosat-10 et Meteosat-11 sur l’Europe et l’Afrique et Meteosat-8 sur l’océan Indien.
EUMETSAT exploite également deux satellites Metop en orbite polaire (orbite basse) dans le cadre du Système polaire initial commun (IJPS) partagé avec l’Administration américaine pour l’océan et l’atmosphère (NOAA). Le premier satellite Metop-A a été lancé par une fusée Soyouz le 17 octobre 2006. Metop-B, son frère jumeau, l’a rejoint en orbite le 17 septembre 2012, toujours par une fusée Soyouz.
EUMETSAT est également partenaire des missions Jason d’altimétrie océanique opérationnelle, auxquelles participent l’Europe et les États-Unis (Jason-2, Jason-3 et Jason-CS/Sentinelle-6).
L’Union européenne a chargé EUMETSAT d’exploiter pour son compte quatre missions Sentinel du programme Copernicus dédiées à la surveillance de l’atmosphère, des océans et du climat.
Les données, produits et services des satellites opérationnels d’EUMETSAT jouent un rôle important dans la prévision du temps, la surveillance de l’environnement et du changement climatique.
EUMETSAT coopère avec des opérateurs de satellites d’observation de la Terre d’Europe, Chine, États-Unis, Inde, Japon et Russie.

 

La tête dans les étoiles

Pour finir voici deux images insolites prises par le satellite Meteosat-7. La première acquise le 22 février 2017 montre la planète Vénus passant dans le champ du radiomètre de Météosat 7. La seconde est une séquence d’images prise le 1er septembre 2016 au moment d’une éclipse de soleil.

 

Meteosat-7 - Venus - planète vue depuis l'orbite géostationnaire - EumetsatMeteosat-7 - Eclipse de soleil - Eumetsat

Deux images insolites de Meteosat-7. En haut, la planète Venus dans le champ du radiomètre de
Meteosat-7 le 22 février 2017. En bas, l’éclipse de soleil du 1er septembre 2016 vue par Meteosat-7
depuis l’orbite géostationnaire. Crédit image : Eumetsat

 

En savoir plus :

 

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4 avril 2017 2 04 /04 /avril /2017 20:20

 

SpaceX - SES 10 - Première - landing and reuse - First stage - Falcon 9 - History - 30 mars 2017 - Elon Musk

Décollage du lanceur Falcon 9 emportant le satellite SES-10 avec un premier étage ayant déjà volé.
A gauche, la récupération du premier étage après le lancement du Dragon CRS-8 en avril 2016.
A droite, le lancement du satellite SES-10 le 30 mars 2017. Crédit image : SpaceX

 

Deux fois : c’est une première

Pour les amateurs d’espace, le mois de mars s’est terminé en beauté, avec une première réalisée par la société SpaceX : le lancement réussi d’une fusée équipée d’un premier étage qui avait déjà volé un an plus tôt. Et, c’était l’objectif principal, le satellite de télécommunications SES-10 (5282 kg), construit par Airbus Defence and Space, a été mis en orbite avec succès.

Certes, le Space Shuttle, retiré définitivement du service en 2011, avait été conçu pour être réutilisé (pas le gros réservoir principal) mais c’est bien la première fois qu’une fusée dite « classique », proposée par un opérateur commercial, décollait avec premier étage complet ayant déjà servi.

La mission prévoyait également une expérience de récupération d’une moitié de la coiffe.

Coïncidence : ça se passe au mois de mars, cher à Elon Musk…

Cerise sur le gâteau : SpaceX a réussi, une fois de plus, à récupérer son premier étage après un atterrissage en douceur sur une barge en mer. Combien de fois volera-t-il ?

 

La bonne occase…

Je profite de l’occasion pour faire un petit bilan des lancements orbitaux au premier trimestre de l’année 2017.

Entre le premier janvier et le 31 mars 2017, il y a eu au total 18 lancements orbitaux, 17 réussis et un échec, aucun vol habité. C'est la Chine qui a inauguré l'année spatiale 2017.

 

Lancements - 2017 - Premier trimestre - First quarter - Summary - Résumé - Arianespace - SpaceX - ULA - Launch reportBilan des lancements orbitaux - launch report - First quarter 2017 - Premier trimestre 2017 - Fusées et satellites

Le tableau de bord des lancements orbitaux en 2017. Le bilan du premier trimestre.
Infographie : Gédéon

 

Le seul échec a eu lieu le 14 janvier à Uchinoura au Japon. Le lancement était un test de mise à orbite d’un cubesat à partir d’une petite fusée-sonde SS-520-4 (2,6 tonnes au décollage). Il s’agissait d’une expérience unique.

Il est un peu tôt pour faire une prévision mais on peut dire que l’année 2017 démarre mollement : il y a avait eu 22 lancements, tous réussis, sur la même période en 2016.

La masse totale satellisée atteint presque 78 tonnes (par comparaison, 87 tonnes à la même date en 2016), très homogène sur chacun des trois premiers mois de l’année.

Par contre, le nombre de satellites lancés depuis le début de l’année est très impressionnant : 133 (seulement 26 à la même date en 2016).

 

Famille nombreuse : un lancement qui décoiffe !

Il faut dire que l’Inde, avec un seul lancement, a fait très fort en ce début d’année : le 15 février 2017, la fusée PSLV-XL C37 qui a décollé à 3:58 UTC de Sriharikota a mis en orbite basse 104 satellites en une seule fois ! A cette occasion, le record du nombre de satellites lancés simultanément a été largement battu. Pas le record de masse satellisée : au total, la charge utile de la fusée PSLV-C37 ne représentait que 1378 kg.

La charge utile principale, avec une masse de 714 kg, était Cartosat-2D, un satellite d’observation de la Terre. A 505 km d’altitude, son instrument panchromatique offre une résolution au sol de 65 cm (2 m en mode multispectral) sur une fauchée de 10 km.

Parmi les nombreux autres passages, on peut mentionner 88 satellites d’observation Flock de nouvelle génération (Flock-3p) pour le compte de la société Planet et 8 satellites Lemur (localisation AIS et météorologie par radio-occultation) pour la société Spire. Une preuve tangible que le New Space est en train de devenir une réalité dans le domaine de l’observation de la Terre.

Ce seul lancement indien explique aussi pourquoi 83% des satellites lancés au premier trimestre 2017 sont des satellites commerciaux.

Au total, l’observation de la Terre civile représente pratiquement 70% des satellites (92) mis en orbite depuis le début de l’année 2017, loin devant les satellites de télécommunications à 13% (17 satellites).

Pour être complet, quatre autres satellites LEMUR de la société Spire et TechEdSat-5 ont été largués de l’ISS le 6 mars 2017, auxquels il faut ajouter huit cubesats largués entre le 16 et le 19 janvier.

 

Régime minceur : les satellites ne font pas le poids

Evidemment, avec seulement 12 satellites de plus de trois tonnes, le total de 133 satellites fait beaucoup descendre la masse moyenne mise en orbite. Elle n’est que de 586 kg au premier trimestre 2017. Elle remonte cependant à plus de 3200 kg au mois de mars au cours duquel seulement 8 satellites (dont 4 pour des missions militaires), plutôt gros, ont été lancés.

Le record de masse satellisée depuis le début de l’année 2017 est de près de 7300 kg, la masse du cargo Progress MS-05 lancé le 22 février 2017 pour ravitailler la Station Spatiale Internationale.

 

Lancements 2017 - Puissances spatiales - Pays de lancements - USA - Europe - Inde - Japon - Russie - Chine - Premier trimestre - Launch report - space nations

Les principales puissances spatiales au premier trimestre 2017 : nombre de lancements
nombre de satellites mis en orbite et masse totale satellisée par pays. Infographie : Gédéon

 

Puissances spatiales : America great again

Une dernière caractéristique du premier trimestre 2017 concerne les pays ayant effectué des lancements : même si chacune des 6 grandes puissances spatiales (USA, Chine, Japon, Europe, Russie, Inde), les états-Unis ont pris temporairement la première place du podium, avec 7 lancements, tous réussis. Ils sont également en tête en ce qui concerne la masse totale mise en orbite avec plus de 43 tonnes, devant l’Europe avec près de 14 tonnes. Suivent, à égalité, la Chine (qui a inauguré l’année spatiale 2017) et l’Europe avec trois lancements. La japon a également effectué trois lancements mais connu un échec.

 

Bilan des lancements - Types de lanceurs - Premier trimestre 2017 - Launch report - rocket type - Ariane - Atlas - Falcon - Soyouz - PSLV - HII - Delta

Bilan du premier trimestre 2017 : lanceurs utilisés et nombre de satellites
mis en orbite. Infographie : Gédéon

 

Du côté des lanceurs utilisés, la fusée Falcon 9 de Space X a brillamment réussi son retour en vol, très attendu en janvier 2017. Au premier trimestre, elle a été lancée 4 fois, avec 13 satellites mis en orbites (dont les 10 premiers Iridium Next lancés le 14 janvier 2017), devant les fusées Atlas, Soyouz et H-II (deux lancements chacune au cours du premiers trimestre).

Là aussi, il est un peu tôt pour voir se dessiner une tendance pour 2017. La compétition entre les principaux opérateurs commerciaux va être intéressante à suivre. A ce jour, c’est SpaceX qui arrive en tête avec 4 lancements, 13 satellites et 26 tonnes mises en orbite, devant United Launch Alliance et Arianespace (3 lancements chacun).

 

Lancements orbitaux - Bilan premier trimestre 2017 - Orbital launches - ULA - Arianespace - SpaceX - Masse satellisée - nombre de lancements - nombre de satellites - concurrence - opérateurs commerciaux

Lancements orbitaux du premier trimestre 2017 : les chiffres-clés des trois principaux opérateurs (Arianespace, United Launch Alliance et SpaceX). Infographie : Gédéon

 

Courroux à Kourou : quantité de mouvement social

Egalement une première en mars : le mouvement de grève en Guyane a entraîné le report de la mission Ariane 5 VA 236 qui devait mettre en orbite les satellites SGDC et Koreasat-7.

A cause des blocages, Eutelsat 172B, le premier satellite tout électrique construit par Airbus Defence and Space, qui devait être initialement lancé le 25 avril 2017, n’a pas pu être débarqué de son Antonov An-124. Il a finalement été renvoyé à Toulouse…

Souhaitons que la situation en Guyane s’améliore, sans entraîner de nouveaux retards sur le calendrier de lancement d’Arianespace. Les opérations de lancement ne laissent pas beaucoup de marge de manœuvre.

 

Des raquettes pour voir la rocket

Je vous épargne la description exhaustive de tous les lancements : vous retrouverez tous les détails (en anglais) sur le site spacelaunchreport ou sur le site très documenté de Jonathan (Jonathan Space Report). A côté du lancement de la première fusée d’occasion et des 104 satellites de la fusée indienne PSLV-37, on peut quand même citer quelques vols emblématiques :

  • Le 28 janvier, le premier lancement depuis la Guyane d’une fusée Soyouz à destination de l’orbite de transfert géostationnaire (GTO). A bord, le satellite Hispasat 36W-1 construit par OHB. D’une masse de 3220 kg, il utilise la plateforme SmallGEO.
  • Le 19 février, tout un symbole, le premier décollage d’une fusée Falcon 9 depuis le célèbre complexe de lancement 39 Pad A du Kennedy Space Center, d’où sont parties les fusées Apollo et les Space Shuttles. Les travaux sur le site du lancement préparent les futurs vols habités opérés de SpaceX.
  • A Baikonour, sous la neige, le dernier vol de la fusée Soyouz-U, le 22 février 2017, emportant le cargo Progress MS-05 vers l’ISS. Depuis son premier vol en 1973, elle a été lancée 786 fois (avec 765 succès), avec par exemple 47 vols au cours de la seule année 1979.
  • Le premier vol de la nouvelle fusée chinoise KT-2 (Kaitou 2) le 2 mars 2017. Elle peut mettre en orbite à 700 km d’altitude une charge utile de 250 kg.

 

Soyouz-U - Dernier lancement à Baikonour - Progress MS-05 - 22 février 2017 - Roscosmos

Chant du cygne sur le champ de tir : dernier lancement d’une fusée Soyouz-U depuis Baikonour.
Mise en orbite du cargo Progress MS-05 le 22 février 2017. Crédit image : Roscosmos

 

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5 février 2017 7 05 /02 /février /2017 16:39

 

WorldView-4 - Lancement vu depuis l'espace - vu par un satellite - Atlas V - Vandenberge - Lancement de fusée vu par un satellite - DigitalGlobe

Le décollage de la fusée Atlas V emportant le satellite WorldView-4
vu depuis l’espace par WorldView-2. Crédit image : DigitalGlobe

 

Photo-souvenir et album de famille

Il ne s’agit pas d’une photographie aérienne ou prise à partir d’un hélicoptère : cette image étonnante provient d’un satellite d’observation en orbite autour de la Terre à environ 770 km d’altitude.

L’image a été prise il y a presque trois mois mais elle vient d’être publiée par la société Digital Globe.

Le 11 novembre 2016, une fusée Atlas V décollait de la base Vandenberg AFB en Californie et mettait en orbite le satellite WorldView-4.

Quelques semaines plus tard, la société Digital Globe publiait les premières images de son tout nouveau satellite à très haute résolution (30 cm).

Le jour du lancement, le satellite WorldView-2 avait été programmé pour acquérir une image et immortaliser le décollage de la fusée.

 

Parallèle mais presque

Au moment où le satellite capture cette image impressionnante, il n’est pas exactement à la verticale du site de lancement mais son orbite passe à environ 640 km au nord-est de la base de Vandenberg : la visée est donc très oblique, environ 38° par rapport au nadir selon les informations communiquées par Digital Globe.

La résolution (au maximum 46 cm en mode panchromatique et 185 cm en multispectral) est donc dégradée mais ce point de vue offre une perspective intéressante en mettant bien en évidence le relief de la scène.

Notez les halos colorés autour de la flamme sortant des moteurs de la fusée, caractéristique de l’acquisition d’images d’objets en mouvement par un instrument équipe d’une barrette de détecteurs.

Digital Globe aime utiliser des images de lancement pour montrer l’agilité et la capacité de visée oblique de ses satellites.

En août 2014, la société avait déjà publié une série d’images (un gif animé) du lancement de WoldView-3, depuis la base de Vandenberg, prise par le satellite WorlView-1.

 

Lancement de WorldView-3 vu par WorldView-1 - lancement de fusée vu par un satellite - Rocket launch seen from space - DigitalGlobe

Une séquence d’images du lancement du satellite WorldView-3 prises depuis l’espace par le satellite WorldView-1. Crédit image : DigitalGlobe

 

Cette image du lancement de WorldView-4 complète mon album de famille des lancements de fusées vus depuis l'espace.

En 2010, j’avais publié sur le blog Un autre regard sur la Terre un article illustré par une image du satellite WorldView-1 témoin du lancement d’une fusée Unha-2 depuis le site de Musudan-Ri (province de Hamgyong Pukdo) sur la côte nord-est de la Corée du Nord.

 

Démarrage de l’exploitation commerciale de WorldView-4 : un premier client servi en réception directe

La publication de cette image du lancement de WorldView-4 coïncide avec le démarrage de son exploitation commerciale : Digital Globe a annoncé avoir terminé la phase de recette en vol et la calibration précise de l’instrument fabriqué par la société Harris. Celui-ci offre une résolution de 30 cm en mode panchromatique et 124 cm en mode multispectral.

Sur son orbite à 617 km, à la même altitude que WorldView-3 mais 150 km plus bas que WorldView-2, le satellite construit par Lockheed Martin a une capacité d’acquisition d’environ 680000 km2 par jour. WorldView-4 va ainsi doubler la capacité d’acquisition d’images à 30 cm de résolution.

 

30 cm, c’est le pied…

Le 3 février 2017, Digital Globe a annoncé que les images de WorldView-4 étaient désormais livrées en mode réception directe (« direct access »), au moment où le satellite survole une zone géographique donnée, à son premier client. Le nom du client n’a pas été dévoilé mais il s’agit vraisemblablement d’un gouvernement. La commercialisation plus standard ne devrait pas démarrer avant le second semestre.

En septembre 2016, à l’occasion de la conférence Euroconsult, Airbus Defence and Space, le principal concurrent de Digital Globe, a confirmé travailler sur une constellation de quatre satellites optiques à très haute résolution.

 

Sao Paulo - Brasil - Brésil - satellite WorldView-4 - Earth observation - DigitalGlobe - 30cm image - Very high resolution

Au Brésil, la ville de Sao Paulo vue par le satellite WorldView-4. Exemple d’image
à 30 cm de résolution acquise le 11 janvier 2017. La résolution est dégradée. Ici une version
de l’image en plus haute résolution. Crédit image : Digital Globe

 

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9 janvier 2017 1 09 /01 /janvier /2017 09:58

  

2016 - Bilan des lancements - Launch report - Fusées et satellites - calendrier spatial

L’année spatiale 2016 en quelques chiffres : fusées lancées, satellites mis en orbite
et masse satellisée, puissances spatiales, principales applications.
Infographie : Gédéon. Crédit image de fond : ULA

 

Voici mon bilan des lancements pour l’année 2016…

 

L'année spatiale 2016 en résumé...

Il y a eu 82 lancements réussis et 3 échecs ou échecs partiels en 2016. La dernière explosion de la fusée Falcon 9 et la destruction du satellite AMOS-6, qui a eu lieu formellement pendant un essai précédent la phase de lancement, n’est pas inclus dans ce décompte (le retour en vol de Falcon 9 est désormais programmé le 14 janvier). 
C’est un peu moins qu’en 2015 (83 lancements réussis), mais avec également moins d’échecs (3 au lieu de 5).
8 pays ou groupes de pays ont effectué des lancements et mis en orbite des satellites en 2016. 
Au total, 164 satellites ont été lancés avec succès, pour une masse totale satellisée proche de 345 tonnes. L’observation de la Terre à partir de l’orbite basse arrive en tête des applications (44 satellites), suivie par les télécommunications (29 satellites) et la navigation (24 satellites).

 

Les puissances spatiales en 2016
Malgré la suspension des lancements de Space X à partir de septembre, les Etats-Unis occupent la première place du podium avec 22 lancements, tous réussis. 
La chine a également réalisé 22 lancements mais a connu deux échecs. La Russie occupe la troisième place du podium avec 17 lancements dont un échec.
L’Europe a effectué 11 lancements, tous réussis. Sept fusées Ariane, deux Vega et deux fusées Soyouz ont été utilisées pour ces onze lancements. Notez que certains sites qui établissent leurs statistiques avec le critère de « nationalité » du lanceur comptabilisent ces deux Soyouz comme des lancements russes.
Suivent l’Inde (7 lancements tous réussis) et le Japon (4 lancements). Israël et la Corée du Nord ont également réalisé chacun un lancement avec mise en orbite d’un satellite.

 

2016 - bilan des lancements - par pays - nations spatiales - spacefaring nations - accès à l'espace - USA - Chine - Russie - Europe - Inde - Japon - Israel - Corée du nord

Les huit puissances spatiales en 2016 : Etats-Unis, Chine, Russie, Europe, Inde, Japon, Israël et Corée du Nord. infographie : Gédéon

 

Les fusées : ça fuse…
Sauf erreur, j’ai identifié 45 types de lanceurs différents utilisés en 2016, qui se répartissent en 18 « familles ».
Ce classement en famille est à prendre avec précaution : autant les 5 variantes de fusées Atlas V (8 lancements en 2016) sont des déclinaisons d’un même lanceur, autant les 13 modèles de lanceurs Chang Zheng - Longue marche (22 lancements en 2016) correspondent à des produits très différents.

 

Année spatiale - 2016 - bilan - types de lanceurs - famille de fusées - Launchers - Rocket - Record

Les types de fusées lancées en 2016. Infographie : Gédéon. Crédit image de fond : ULA

 

La fusée la plus utilisée est la Falcon 9 v1.2 (7 lancements entre janvier et septembre 2016), suivie du lanceur lourd européen Ariane 5 dans sa version ECA (6 lancements). La fusée Chang Zheng 2D a été lancée 6 fois et a connu un échec. Il y a également eu 5 fusées PSLV dans la version XL (et un autre PSLV) avec un taux de succès de 100%.
Quinze sites de lancements différents ont été utilisés dont quatre en Chine, trois aux Etats-Unis et trois en Russie. Le site le plus utilisé est Cape Canaveral (18 lancements en 2016), suivis par le Centre Spatial Guyanais et Baikonour (11 lancements chacun).
On peut également noter les vols inauguraux dans les centres de Vostochny (Russie) et de Wenchang (Chine).

 

Longue marche ? Parfois ça ne marche pas tout court...
Les trois échecs de lancements, un russe et deux chinois, sont :

  • 31/08/16 : échec de la mise en orbite du satellite d’observation de la Terre Gaofen 10 par une fusée Chang Zheng 4C. Aucune communication n’a été faite par les autorités chinoises.
  • 1/12/2016 : échec de la mise en orbite du vaisseau cargo Progress MS-04 par une fusée Soyouz-U. La télémesure a été perdue pendant la phase propulsée du troisième étage à 180 km d’altitude et la charge utile s’est détruite dans l’atmosphère avec des débris au sol. L’équipage de l’ISS a dû attendre le lancement du cargo japonais HTV-6 pour connaître précisément le menu du réveillon de noël …
  • 28/12/2016 : échec de la mise en orbite de deux satellites d’observation à très haute résolution (50 cm) Gaojin 1 et Gaojin 2 par une fusée Chang Zheng 2D. Etait également à bord le nanosatellite radioamateur BY70-1. La vitesse d’injection était trop basse et les satellites ont été placés sur une orbite elliptique avec un périgée très bas (212 x 520 km) au lieu d’une orbite circulaire. Il semble que les orbites aient pu être circularisées avec le système de propulsion au prix d’une consommation importante d’ergols qui va réduire significativement la durée de vie des satellites. Dommage, c’était le dernier lancement de l’année : le champagne servira en 2017…

Et, le 1er septembre, l’explosion de la fusée Falcon 9 avec son satellite AMOS-6 pendant un essai avant le lancement proprement dit.

J’ai publié plusieurs articles avec des bilans intermédiaires à l’occasion de chaque nouvelle page du calendrier, le dernier avec le bilan du mois de novembre.
Finalement, c’est décembre qui est le mois record avec 12 tentatives de lancement mais seulement dix succès, à égalité avec les mois de mars et juin. Novembre arrive juste derrière avec 9 lancements, tous réussis.

La masse totale satellite atteint 342,5 tonnes. Le mois record est le mois de mars, avec 51,7 tonnes satellisées avec succès, suivi par décembre avec 47,2 tonnes et juin avec 44,5 tonnes. La masse moyenne d’un satellite lancé avec succès est de 2088 kg. Le record de masse est de 15 tonnes : c’est la masse du cargo japonais HTV6 (alias Kounotori" or "White Stork ») lancé par une fusée H-IIB le 9 décembre 2016. Suivent la mission Dragon CRS-8 avec 10400 kg en avril 2016 et la mission Dragon CRS-9 avec 9500 kg en juillet 2016. Ces trois charges utiles ravitaillaient la Station Spatiale Internationale. Si on s’intéresse à l’orbite géostationnaire, le record 2016 revient à Ariane 5 avec deux satellites pour une masse totale de 9853 kg en août 2016.

Sauf erreur (la masse exacte est à confirmer), le satellite géostationnaire le plus gros est américain avec une masse d’environ 6800 kg. Il s’agit d’un satellite de télécommunication militaire « data relay » (NROL 61). IL a été mis en orbite en juillet 2016 par une fusée Atlas V 541. Arrivent juste derrière un autre satellite américain pour les télécommunications militaires (MUOS 5 avec 6740 kg) et le satellite commercial Echostar 19 (6637 kg).

 

Année 2016 - Bilan - Lancements - Fusées et satellites - Masse satellisée - Launch report - success - failure

Le bilan des lancements mois par mois : fusées lancées, satellites mis en orbite et masse satellisée. Infographie : Gédéon

 

L’illustration suivante donne le détail pour le mois de décembre 2016 ainsi que la répartition des missions et des orbites au fil de l’année. Hors lancements vers l’ISS (11 missions), les lancements vers l’orbite LEO et GEO/GTO sont à égalité (33 lancements). Il y a eu également 6 lancements vers l’orbite MEO pour des missions de navigations et deux lancements vers des orbites « extra-terrestres » pour des missions scientifiques : Exomars TGO (en mars 2016 comme son nom l’indique) et OSIRIS-Rex (en septembre 2016).

 

Calendrier spatial - Décembre 2016 - lancements - Launch record - satellites et fusées - 10 succès - 2 échecs

Le bilan des lancements orbitaux en décembre 2016 : fusées lancées, satellites mis en orbite et masse satellisée. Infographie : Gédéon


Satellites : ça décoiffe !
Au total, cela correspond à 164 satellites lancés avec succès par une fusée. Je ne comptabilise pas ici les satellites « lâchés » depuis l’ISS. Le mois record est juin avec 36 satellites. 20 satellites, dont un nombre important de nanosats ont été mis en orbite le 22 juin par une seule fusée PSLV-XL. Une autre fusée PSLV a mis en orbite 8 satellites le 26 septembre. L’Inde vise un nouveau record en 2017 avec 100 satellites mis en orbite par un seul lanceur. Suit une fusée Atlas avec également 8 satellites à l’occasion du lancement de WorldView-4 le 11 novembre 2016. A égalité, le lanceur aéroporté Pegasus XL a également mis en orbite les 8 satellites identiques CYGNSS le 15 décembre 2016.

Pour être complet, si j’ai bien compté, il y a eu également 57 nano-satellites « lâchés » depuis l’ISS ou un des cargos ravitailleurs qui les y a amenés. Entre autres, 32 Flock-2e de Planet (Observation de la Terre) et 8 Lemur-2 de la société Spire (météorologie et AIS).

Je ne compte pas les satellites qui ont été montés à bord des différents cargos (au total 48 en 2016 dont 20 Flock-2e et 8 Lemur-2) mais pas encore « lâchés ». D’autres statistiques utilisent des règles un peu différentes. La comptabilité des nano-satellites en orbite est un peu compliquée…

Au total, je compte donc au total 221 satellites mis en orbite autonome au cours de l’année 2016.

 

Du côté des principaux opérateurs…
Trois opérateurs commerciaux se partagent près de la moitié de la masse satellisée (47%) avec plus d’un tiers des vols (30 lancements) et des satellites mis en orbite avec succès (55 satellites).

 

2016 - Année spatiale - bilan des lancements - Launch record - Arianespace - ULA - SpaceX - fusées et satellites

Le bilan des lancements en 2016 pour les trois principaux opérateurs : Arianespace, 
United Launch Alliance (ULA) et SpaceX. Infographie : Gédéon

 

C’est Arianespace qui occupe la première place du podium avec 61,2 tonnes mises en orbite, suivi de près par ULA (59,5 tonnes en orbite). Space X qui a connu une année raccourcie (pas de vols depuis l’accident du mois de septembre) a mis quand même près de 39 tonnes en orbite.
Les profils des missions lancées par chacun des trois opérateurs sont très différents.
On peut également mentionner le vol inaugural réussi du nouveau lanceur lourd chinois (Chang Zheng 5 / YZ2). Jetez un œil sur les photographies qui ont été publiées : c’est assez impressionnant. Un concurrent sérieux en perspective…

 

Vols habités : 5 sur 5
Il y a eu 5 vols habités (lancements avec un équipage) en 2016, tous réussis (heureusement). Quatre, réalisés par des fusées Soyouz étaient à destination de l’ISS. Le cinquième, le vaisseau Shenzhou 11, lancé le 16 octobre, était une mission chinoise à destination de la nouvelle station orbitale Tiangong-2. Les deux membres d’équipage, Jing Haipeng et Chen Dong, ont réalisé la plus longue des six missions habitées chinois, avec 32 jours en orbite.
A bord de l’ISS, on peut saluer notre européen national, Thomas Pesquet, qui participe actuellement à la mission Proxima, envoie régulièrement de superbes photos de la Terre et consacre un partie de son temps à donner envie aux jeunes de s’intéresser aux sciences et techniques. 

 

2016 - Vols habités - Manned space flights - ISS - Tiangong-2 - Astronautes - Cosmonautes - Historique - Record - Launch

Le nombre de vols habités par année depuis le vol historique de Youri Gagarine en 1961. 
Infographie : Gédéon


Sur l’ensemble de la période, l’édition 2016 est une année moyenne, loin des 11 vols habités réalisés en 1985. L’illustration permet de voir qu’on est assez loin de l’âge d’or des années 90.
A côté des cinq vols habités, 6 lancements ont emporté du ravitaillement à l’ISS.

 

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4 décembre 2016 7 04 /12 /décembre /2016 09:17

 

WorldView-4 - Satellite - First image - Première image - Tokyo - Yoyogi National Gymnasium - 30 cm resolution - Digital Globe

La première image du satellite WorldView-4 : A Tokyo, le Yoyogi National Gymnasium, dans le
parc Yoyogi. Image acquise le 26 novembre 2016. Crédit image : DigitalGlobe 2016

 

Première image rendue publique

Une nouvelle image pour ma collection des premières images de satellites d'observation : Digital Globe a publié le 2 décembre la première image du tout nouveau satellite WorldView-4, lancé par une fusée Atlas 5 le 11 novembre 2016.

Acquise le 26 novembre (une bonne date !), l’image montre le Yoyogi National Gymnasium à Tokyo. Construit pour les jeux olympiques d’été de 1964, son toit suspendu a une forme remarquable. Pour la petit histoire, c’est dans cette salle de près de 14000 places que le groupe Queen a donné son dernier concert au Japon en 1986. Aujourd’hui, le palais des sports de Yoyogi est surtout utilisé pour les compétitions de hockey sur glace et de basket-ball.

En 2010, il accueillait les championnats du monde de Judo remportés par Teddy Riner dans la catégorie poids lourds. Rendez-vous en 2020 pour de nouveaux Jeux Olympiques...

 

Y a eu le feu, y a plus le feu…

Digital Globe n’a pas cherché à battre le record de vitesse pour acquérir la première image de son dernier satellite : presque trois semaines se sont écoulées depuis le lancement. Il est vrai qu’il a fallu mettre le satellite sur son orbite définitive et les travaux de calibration à mener sont complexes.

Le lancement lui-même, initialement prévu mi-septembre avait été reporté à plusieurs reprises, notamment après l’incendie Canyon qui avait menacé le site de lancement de la base Vandenberg de l’US Air Force (VAFB). Coïncidence ou conséquence de l’incendie, des photos étonnantes montrent des ratons laveurs qui avaient trouvé refuge dans la tour de lancement ! Aux premières loges pour assister au lancement...

 

Lancement - satellite WorldView-4 - Atlas 5 - Ratons laveurs - Racoons - ULA - VAFB - DigitalGlobe

Aux premières loges : des visiteurs inhabituels dans la tour de lancement de la fusée Vandenberg,
juste avant le décollage de la fusée Atlas 5 emportant le satellite WorldView-4.
J'espère qu'ils vont bien : ils ont vu un beau spectacle ! Crédit image : Digital Globe

 

Frère jumeau ? Non, plutôt un cousin…

WorldView-4 rejoint les quatre autres satellites de la constellation opérée par la société Digital Globe, certains très récents, d'autres en fin de vie : GeoEye-1, WorldView-1, WorldView-2 et WorldView-3.

En fournissant des images de 31 cm de résolution au sol depuis son orbite à 617 km d’altitude, WorldView-4 va plus que doubler la capacité d’acquisition dans cette gamme de résolution, alimentée jusqu'à présent par WorldView-3.

Contrairement à ce que le nom de baptême pourrait laisser penser, WorldView-4 n’est pas le frère jumeau de WorldView-3 : il s’appelle à l’origine GeoEye-2. L’article du blog Un autre regard sur la Terre sur le lancement de WorldView-4 explique comment la famille s’est agrandie après la fusion entre les sociétés Geoeye et DigitalGlobe.

 

Constellation satellites - Digital Globe - EO - WorldView-4 - GeoEye - Très haute résolution - Caractéristiques

La constellation de satellites à très haute résolution de la société Digital Globe
et leurs principales caractéristiques. Crédit image : DigitalGlobe

 

30 cm, c’est le pied…

L’instrument de WorldView-4 est une caméra SpaceView 110TM développée par la société Harris Corporation. A 617 km d’altitude, il fournit des images à 31 cm de résolution en mode panchromatique et 1,24 mètre de résolution en mode multispectral.

Les caractéristiques des bandes multispectrales, représentées dans la figure suivante, montrent bien que les satellites WordView-3 et WorldView-4 sont issus de deux familles différentes. A titre de comparaison, j’ai mis également les bandes spectrales des satellites Pléiades 1A et 1B et celles de SPOT-6 et SPOT-7.

 

WorldView-4 - Spectral bands - Bandes spectrales - Comparaison WorldView-3 - Pleiades - SPOT - Digital Globe - Airbus

Caractéristiques des bandes spectrales des satellites WorldView-3 et WorldView-4.
Les satellites Pléiades et SPOT 6/7 sont donnés à titre de comparaison. Crédit image : Gédéon

 

Le choix de la première l’image

Comment choisit-on la première image d’un satellite d’observation ? C’est tout sauf le hasard…

Les opérateurs des satellites d’observation cherchent à illustrer les performances de leur nouveau bébé, la résolution, la fauchée ou la richesse spectrale par exemple.

Dans le cas de WorldView-4, le choix du Yoyogi National Gymnasium, avec son toit aérien, les marquages au sol des terrains de sport, les parkings, les ombres portées des personnes qu’on peut compter individuellement permet de montrer la très haute résolution des images. Les couleurs de la végétation, en cette fin d’automne, valorisent les bandes spectrales du nouveau satellite de Digital Globe.

 

WorldView-4 - First image - Première image - Tokyo - Digital Globe

Extrait de la première image du satellite WorldView-4 acquise le 26 novembre 2016.
Crédit image : DigitalGlobe 2016.

 

L'évolution de marché de l'observation de la Terre à très haute résolution

Personnellement, si j’avais été responsable du choix, j’aurais probablement préféré un site dans l’hémisphère sud, mieux éclairé en cette fin de printemps austral. Si Digital Globe a retenu Tokyo, ce n’est certainement pas parce qu’il n’y a avait pas de meilleure image : il y a probablement des enjeux commerciaux avec des clients commerciaux ou gouvernementaux au Japon.

A l’époque du lancement du premier satellite Pléiades en décembre 2011, le CNES avait choisi de publier une image du centre de Paris, avec des conditions d’éclairage qui n’étaient pas exceptionnelles fin décembre. C’était également justifié par la dimension symbolique : la première image du satellite dual français montrait des sites du gouvernement français.

En septembre 2016, le société Airbus Defence and Space dont la branche géo-intelligence est le principal concurrent de Digital Globe a annoncé le développement d'une constellation de 4 satellites à très haute résolution, destinée à remplacer à partir de 2020 les deux satellites Pléiades. Sans dévoiler les détails techniques, Airbus Defence and Space parle de performances au moins équivalente à celles des concurrents.

Il va être très intéressant de suivre l'évolution du marché de l'observation de la Terre dans les années qui viennent et aux positions respectives des acteurs présents sur ce marché, non seulement les "usual suspects" mais aussi les "space invaders", les startups du New Space, des sociétés principalement américaines, qui se lancent dans le domaine de l'observation de la Terre avec des approches disruptives. C'est par exemple le cas de Terrabella, ex Skybox, désormais filiale de Google, qui a lancé récemment quatre nouveaux satellites Skysat.

Si vous vous intéressez à ce sujet, je vous recommande un papier présenté à Guadalajara pendant la conférence IAC 2016 qui propose un tour d'horizon des nouveaux développements et des impacts possibles sur le marché. J'y reviendrai de manière plus détaillée dans un prochain article...

 

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17 novembre 2016 4 17 /11 /novembre /2016 16:41

 

Dernière ligne (presque) droite avant de tourner autour de la Terre

Baïkonour, jeudi 17 novembre. Final countdown ! Le grand jour est arrivé pour Thomas Pesquet, Oleg Novitsky, Peggy Whitson. Une fusée Soyouz a mis en orbite le vaisseau Soyouz MS-03 qui les transporte actuellement vers la Station Spatiale Internationale. Ils devraient la rejoindre samedi 19 novembre vers 23 heures (heure française).

 

Thomas Pesquet - Proxima - Soyouz - Décollage - Baikonour - ISS - 17-11-2016

Poxima, c'est parti ! Décollage de la fusée Soyouz emportant Thomas Pesquet vers l'ISS.
Crédit image : NASA

 

Gagarin’s start : n°1 pour le n°10

C’est le pas de tir n°1 qui a été utilisé. Un endroit chargé d’histoire et d’émotion… N°1 ? Comme son nom l’indique, c’est également ici qu’ont décollé le satellite Spoutnik en octobre 1957 et Youri Gagarine, le premier homme à aller dans l’espace, en avril 1957.

Comme d’habitude, le lanceur Soyouz a rejoint le pas tir en train, en position allongée, moteurs à l’avant avant d’être dressé sur le pas de tir. "Comme d'habitude" est-on tenté de dire pour la fusée Soyouz, le décollage s'est parfaitement déroulé. La fusée a quitté le sol à 2h20 (heure locale) soit 21h20 à Paris (20h20 UTC). 

 

Dernière autoroute avant la station

La mission s’appelle Proxima, en référence à Proxima du Centaure, l’étoile la plus proche du Soleil.

L’équipage part un peu moins loin, à moins de 400 kilomètres d’altitude. Leur destination est l’ISS, la Station Spatiale Internationale. Les trois derniers voyageurs de l’espace rejoignent l’astronaute américain Shane Kimbrough et les cosmonautes russes Sergueï Ryjikov et Andreï Borissenko, arrivés le 19 octobre, et y séjourneront 6 mois, de novembre 2016 à mai 2017.

 

<Mission Proxima - ISS - équipage - expédition 50/51 - Thomas Pesquet - Oleg Novitsky - Peggy Whitson

Derniers échanges avec les proches et les médias et dernière sensations de la pesanteur terrestre.
Crédit image : NASA

 

Coutumes pas très orthodoxes…

Les traditions et les symboles sont respectés : avant le décollage, Thomas Pesquet et ses compagnons de voyage ont effectué les mêmes gestes que leurs prédécesseurs... Planter un arbre, regarder le film soviétique Le Soleil blanc du désert (1970), écrire son nom sur la porte de sa chambre à « l’hôtel des cosmonautes ». Et, comme Gagarine, uriner sur les roues du bus qui les transportera au pied de la fusée Soyouz. Le diable est dans les détails : par précaution, un pope a béni la fusée et le vaisseau Soyouz.

 

Le der de dix : européen ou français ?

Astronaute, Cosmonautes ou Spationaute ? Comme on veut… Né en février 1978, Thomas Pesquet est français, donc spationaute, mais il est rattaché corps européen des astronautes (EAC) qui fait partie de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) qui organise cette mission. Cosmonaute, enfin, parce que c’est une fusée Soyouz qui l’emmène dans l’espace...

Combien y a-t-il eu d’astronautes français ? Dix depuis le 17 novembre… Les neuf précédents ont volé à l’occasion de 17 missions spatiales à bord des stations Saliout et MIR, de la navette spatiale américaine ou de la station spatiale internationale (ISS).

 

Thomas Pesquet - Proxima - Dixième français dans l'espace - Jean-Loup Chrétien - Pionnier - Baikour - Soyouz - ISS

Thomas Pesquet avec Jean-Loup Chrétien. Le 10ème et le premier français à partir dans l’espace.
La nouvelle génération et le pionnier. Photographie prise à la Cité de l’espace en juin 2012
pendant le Toulouse Space Show. Crédit image : Gédéon

 

Le premier vol est celui de Jean-Loup Chrétien, nommé PVH pour « Premier vol Habité », en juin 1982. Ce qui confirme que les ingénieurs manquent parfois d’imagination pour baptiser les « premières ». Souvenez-vous du premier satellite français lancé le 26 novembre 1965. D’abord baptisé A1 (facile à retenir !), on l’a rapidement renommé Astérix. Proxima, c’est mieux !

Voici la liste de 10 veinards qui ont traversé la ligne de Karman, la frontière entre la Terre et l’espace :

  • Jean-Loup Chrétien, le premier à voler… Mission PVH  en juin 1982, mission Aragatz en novembre 1988, mission Atlantis STS-86 en septembre 1997 : il a séjourné à bord de trois vaisseaux spatiaux (Saliout, MIR et le space shuttle), pour un total de 43 jours en orbite.
  • Patrick Baudry : il effectue un séjour de 7 jours en orbite pendant la mission Discovery STS-51-G  en juin 1985.
  • Michel Tognini a passé 18 jours dans l’espace : à bord de la station MIR pour la mission Antares en juillet 1992 et à bord de la navette Columbia STS-93 en juillet 1999.
  • Jean-Pierre Haigneré détient, jusqu'à présent, la record de durée de séjour cumulé français dans l’espace : 209 jours pendant les missions Altaïr en juillet 93 et la mission Perseus en mai 1998, deux fois à bord de la station MIR.
  • Jean-François Clervoy est le plus jeune à avoir volé : il avait 35 ans au moment de sa première mission à bord de la navette Atlantis STS-66 en novembre 1994. Avec la mission Atlantis STS-84 en mai 1997 et la mission Discovery STS-103 en décembre 1999, il a passé au total 28 jours : avec la navette, les séjours sont courts...
  • Jean-Jacques Favier effectue une mission de 16 jours à bord de la navette Columbia (mission STS-78) en juin 1996.
  • Claudie Haigneré : première femme française à aller dans l’espace. Elle a effectué deux missions : Cassiopée à bord de la station MIR en août 1996 et Andromède à bord de l’ISS en octobre 2001.
  • Léopold Eyharts effectue deux missions, à dix ans d’intervalle, à bord de MIR (Pégase en janvier 1998) et de l’ISS (mission Atlantis en février 2008) pour une durée cumulée de 68 jours.
  • Philippe Perrin a passé 13 jours à bord de la navette américaine Endeavour (mission STS-111 en juin 2002).
  • Thomas Pesquet : ingénieur de l’ISAE à Toulouse, à 38 ans, c’est le plus jeune membre du corps des astronautes européens (EAC). Et certainement le plus branché (@Thom_astro sur twitter). Sélectionné en mai 2009 par l’Agence Spatiale Européenne, il s’est entraîné depuis cette date à l’EAC à Cologne et sur les sites américains et russes en attendant son billet pour la banlieue terrestre. La participation de Thomas à la mission Proxima en tant qu’ingénieur de vol de l’expédition 50/51 a été décidée en 2014.

 

Cosmonautes sur leur 31

Je n’ai pas de photos où figurent les dix spationautes français. J’en ai une avec sept d’entre eux, prise le 15 octobre 2013 à la Cité de l'espace, à l’occasion de la journée célébrant le vingtième anniversaire du CADMOS. Même en passant tous les jours par la rue des cosmonautes, c’est rare d’en voir autant au même endroit…

Le CADMOS, c’est le Centre d’Aide au Développement des activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales (CADMOS)Créé à Toulouse en 1993, il n’existait donc pas pour les premiers vols habités français.

 

Thomas Pesquet - Proxima - Un français dans l'espace - 10ème spationaute - ISS - ESA - CNES - CADMOS - Cité de l'espace - Lancement réussi

7 spationautes à la Cité de l’espace pour les vingt ans du CADMOS le 15 octobre 2013.
Par ordre d’apparition en orbite : Michel Tognini, Jean-Pierre Haigneré, Jean-Jacques Favier,
Claudie Haigneré, Léopold Eyharts, Philippe Perrin et, le petit dernier, Thomas Pesquet.
Crédit image : Gédéon / Planète Sciences Midi-Pyrénées

 

Il y a quatre « intrus » sur la photo-souvenir des vingt ans du CADMOS : de gauche à droite, Philippe Droneau (directeur des publics de la Cité de l’espace), Taissa Tabakova (chef de projet vols habités à RKK Energia), Lionel Suchet (à l’époque, directeur adjoint du Centre Spatial de Toulouse et aujourd’hui directeur de l’innovation et des applications) et Sébastien Barde (responsable du CADMOS).


Baïkonour, la porte des étoiles...

Pour Jacques Villain, historien de la conquête spatiale décédé le 15 septembre 2016 , Baïkonour, au Kazakhstan, c’est la  « porte des étoiles ».

Moins poétique, Thomas Pesquet, frappé par l’ambiance, parle d’un décor de “Far West total” : au milieu d’une steppe désertique, le cosmodrome, traversé par des voies de chemins de fer, abrite des bâtiments et des pas de tirs opérationnels ou désaffectés. Une mémoire géographique de l'histoire de la conquête spatiale soviétique et russe, depuis Spoutnik et Gagarine.

 

Cosmodrome de Baikonour - Vu par le satellite Pleiades - CNES - Airbus DS - Thomas Pesquet - ProximaCosmodrome de Baikonour - Vu par le satellite Pleiades - CNES - Airbus DS - Thomas Pesquet - Proxima

Le cosmodrome de Baïkonour vu par le satellite Pléiades en 2013.
En bas, extrait centré sur le pas de tir n°31/6 d’où décollent également certains vols habités.
Copyright CNES – Distribution Airbus DS.

 

One small step for a man, mais une steppe géante pour Thomas Pesquet

L’image Pléiades présentée ici a une résolution réduite par rapport à l’image originale mais on peut quand meme distinguer la voie ferrée rectiligne sur laquelle la fusée Soyouz a été amenée à l’aire de lancement lundi 14 novembre 2016.

La fosse en béton au une taille impressionnante : elle sert à évacuer flammes et gaz brûlés au moment de la mise à feu.

Les ombres des mâts parafoudres sont également bien visibles sur l'image du satellite Pléiades. Notez que les ombres portées facilitent l'interprétation des images et donnent une idée du relief.

 

 

Thomas Pesquet - Proxima - Décollage Soyouz - Proxima - Novembre 2016 - MS-03 - Soyouz

Décollage de la fusée Soyouz MS-03 emportant
Thomas Pesquet, Oleg Novitsky et Peggy Whitson.
Crédit image NASA

 

 

 

Les satellites ont beaucoup photographié Baïkonour, pas seulement pour inspirer les blogueurs. Au début de la conquête spatiale, en pleine guerre froide, les premiers satellites espions, qui commencent à remplacer les avions U2, équipés de pellicules argentiques récupérées par des avions-épuisettes, « mitraillent » Baikonour pour savoir où en sont les russes.

La photographie suivante a été prise par un satellite Corona dans la dernière ligne droite avant les premiers pas sur la Lune. Sur le pas de tir, une fusée géante N1. A-t-elle inspiré Elon Musk pour son projet Interplanetary Transport System ? La taille, le nombre de moteurs et leur disposition peut y faire penser…

 

Baikonour - Cosmodrome - Fusée N1 - Satellite-espion - KH-4B - Course à la Lune - USA - URSSFusée lunaire N1 - satellite-espion - KH-4B - NRO - USA - URSS - photointerprétation

Image d’une fusée lunaire N1 sur le cosmodrome de Baïkonour prise par le satellite espion Corona
en septembre 1968. En bas, une tentative de photo-interprétation par Gédéon

 

Vous voulez une anecdote concernant l’ambiance de Baïkonour pendant la guerre froide et la course à la lune ? Le nom de la ville de Baïkonour, anciennement Leninsk, n’existe que depuis 1995. La vraie ville de Baïkonour est à plusieurs centaines de kilomètres au sud-est du cosmodrome. Pour tromper l’ennemi…

Si vous projetez d’y aller en voiture, voici les coordonnées à entrer dans votre GPS : 45°37’42’’N et 63°18’16’’E. A partir de Toulouse, le mien indique une distance d'environ 6000 km.

 

De -6°C à 51,6° : en route vers la bonne orbite

Pas de confusion : -6°C, c’est la température ambiante sur le site de lancement quelques heures avant le décollage de la fusée Soyouz. Elle va encore baisser d’ici dimanche. -15°C, -17°C. Je salue mes amis blogueurs présents sur place (les veinards !) pour ce lancement : pas facile de twitter avec des moufles !

51°6, c’est l’inclinaison de l’orbite de l’ISS.

 

51,6° sinon rien ?

C’est une longue histoire et le résultat d’un compromis entre les russes et les américains…

Les russes aiment bien les orbites inclinées qui offrent une visibilité sur le nord du pays. Ils auraient aimé mettre MIR sur une orbite inclinée à 65° mais la fusée ne le permettait pas. Ils ont donc choisi 51,6°, inclinaison optimale pour un lancement depuis Baïkonour. Au moment de la conception de MIR-2, le chiffre de 65° revient sur la table… l’ISS résulte de la fusion de MIR-2 avec le programme américain Freedom. Les USA avaient choisi une inclinaison de 28°, adaptée à Cape Canaveral en Floride. Mais cette orbite n’était pas accessible depuis Baïkonour. 65° ou 28° : les parties s’entendent pour un compromis… 51,6°. Ce compromis n’a pas été sans conséquence pour la charge utile maximale du Space Shuttle ou d’Ariane 5 (pour les lancements ATV).

Depuis la disparition de l’URSS, Baïkonour est sur le territoire du Kazakhstan. Après les échecs de Proton avec des retombées de débris et la renégociation du « bail de location » de Baïkonour, les russes cherchent à retrouver leur indépendance. Les activités militaires sont trasnférées à Plessetsk mais la réponse pour les lancements civils, c’est le cosmodrome de Vostochny, dans l'oblast d'Amour (Sibérie orientale), tout près de la ville de Tsiolkovski (le monde est petit !). La ville principale à proximité est Svobodny mais la région est pratiquement désertique.

Pour la petite histoire, après des travaux colossaux, les russes ont effectué le 28 avril 2016 le lancement inaugural d’une fusée Soyouz depuis la base de Vostochny. Alors combien de cosmonautes passeront encore par la porte des étoiles ?

 

De la porte des étoiles à l'ISS : en direct de la Cité de l’espace…

La Cité espace organisait jeudi une soirée en libre accès (expositions permanente et temporaire, animations dans les jardins) à l’occasion du décollage de Thomas Pesquet. Gros succès, avec 6000 participants.

Une autre soirée est programmée le 19 novembre au Muséum d’Histoire Naturelle de Toulouse pour suivre en direct l'amarrage du vaisseau Soyouz à la Station Spatiale Internationale (ISS) et l'entrée de l'astronaute français Thomas Pesquet et de ses coéquipiers à bord.
Au programme :

  • 22h00 : Accueil.
  • 22h30 : Suivi en direct des opérations d'amarrage.
  • 23h00 : Heure d'amarrage prévue du vaisseau Soyouz.
  • 00h45 : Première tentative d’ouverture des sas et entrée dans la Station Spatiale Internationale (ISS).
  • 02h15 : Deuxième tentative d’ouverture des sas et entrée dans la Station Spatiale Internationale (ISS), suivi des premières impressions des 6 astronautes à bord !


La soirée sera animée par Philippe Droneau, Directeur des Publics à la Cité de l’espace, avec notamment la présence de Marc Pircher, Directeur du CNES Toulouse, Sébastien Rouquette Chef de projet des vols paraboliques au CNES et Xavier Penot, médiateur scientifique à la Cité de l’espace. Elle est organisée par l'ESA, le CNES, le Muséum d'Histoire Naturelle de Toulouse et la Cité de l'espace.

L'entrée est libre mais, attention, le nombre de places est limité (200 places).

 

En savoir plus :

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12 novembre 2016 6 12 /11 /novembre /2016 01:07

 

WorldView-4 - Lancement - Launch - Satellite - ULA - Atlas V - 11-11-2016 - Vandenberg - Digital Globe

Lancement du satellite WorldView-4 par une fusée Atlas V depuis VAFB
le 11 novembre 2016. Crédit image : United Launch Alliance (ULA)

 

Vendredi 11 novembre 2016, à 18h30 UTC (soit 10:30 AM PST), une fusée Atlas V AV-062 a mis en orbite le satellite WorldView-4 de Digital Globe. Le lancement a été effectué à partir du site SLC-3 de la base Vandenberg (Vandenberg Air Force Base) en Californie. Un vol vers le sud, le long de la côte du Pacifique (azimuth : 185,6°)

Décollage, Mach 1 atteint en 79 secondes, Max-Q 13 secondes plus tard, séparation du premier étage à H0 + 4 min 3,1 sec…

Succès de la mission : Après 19 minutes et 16 secondes de vol, la séparation satellite du lanceur s’est effectuée nominalement et les premiers signaux transmis par le satellite WorldView-4 ont été reçus.

L’orbite temporaire après le lancement est inclinée à 97,96°, avec une altitude comprise entre 610,46 et 628,29 km. L’orbite opérationnelle sera circulaire à 617 km d’altitude.

Bientôt les premières images ?

 

Atlas et la voute céleste

Atlas ne se contente pas de soutenir la voute céleste : il y place aussi des satellites en orbite autour de la Terre : c’est un lanceur Atlas 5 dans sa configuration V401, la plus petite, avec une coiffe de 4 mètres de diamètre, qui a été utilisée pour cette mission.

Le lanceur est constitué en premier étage d’un booster (CCB ou Common Core Booster) équipé d’un moteur AMROSS RD-180 surmonté d’un étage supérieur Centaur propulsé par un moteur Aerojet Rocketdyne RL10C. Pour la petite histoire, cet exemplaire de la fusée Atlas V devait initialement servir au lancement vers Mars de la mission Insight, reporté en 2018.

Après le lancement réussi de la sonde OSIRIS-Rex à destination de l’astéroïde Bennu, c’était la 9ème mission réalisée par United Launch Alliance en 2016 et le 112ème lancement réussi depuis la création de la société ULA en décembre 2006. Il s’agit rarement de missions commerciales : c’est seulement la dixième. Six ont été effectué il y a plus de 10 ans : Atlas V est surtout utilisé pour des satellites du gouvernement américain. Après WorldView-3 en août 2014, WorldView-4 est le second satellite lance par ULA pour le compte de Digital Globe.

La fusée est partie à l’heure prévue. Le créneau de lancement étant très serré (comme souvent pour les lancements à destination de l’orbite Héliosynchrone), c’est un soulagement pour les équipes de Digital Globe qui attendaient la mise en orbite de WorldView-4 avec impatience : celui-ci était initialement prévu mi-septembre.

 

Y a pas le feu…

Si, justement, il y avait le feu !

Ce sont des incendies de végétation qui se sont aggravés autour de la base de Vandenberg qui avaient entraîné un report de la tentative de lancement du 16 septembre 2016.

Auparavant, un autre incident mineur avait déjà entraîné un report : une fuite d’hydrogène liquide (LH2) sur un équipement au sol avait formé une boule de glace sur un ombilical. Le remplacement d’une valve « fill and drain » défectueuse avait ensuite pris plus de temps que prévu.

Les pompiers ont eu beaucoup de mal à venir à bout de l’incendie et il a fallu ensuite vérifier que les installations de lancement et la fusée n’avaient pas subi de dommages ou les réparer.

Ces feux ont finalement retardé de deux mois du lancement de  WorldView-4.

En septembre, l’instrument SWIR de WorldView-3, en orbite depuis bientôt 3 ans, avait fourni des images dans les bandes infrarouges montrant l’ampleur de l’incendie et son évolution.

 

Vandenberg - VAFB - Canyon Fire - WorldView-3 - WordView-4 - report de lancement - Septembre 2016 - Digital Globe -SWIR - Wild fires - Incendie

L’incendie Canyon Fire à proximité de la base de Vandenberg en Californie.
Images acquises par l’instrument SWIR du satellite WorldView-3 en septembre 2016.
Crédit image : Digital Globe

 

Le prochain lancement d’ULA est prévu le 19 novembre 2016 depuis Cape Canaveral (SLC-41). La fusée doit mettre en orbite géostationnaire le satellite météorologique GOES-R pour le compte de la NASA.

 

WorldView-4 : un beau bébé…

WorldView-4 est un satellite d’observation à très haute résolution. Sur son orbite définitive, il produira des images à 31 cm de GSD (Ground Sampling Distance, appelée généralement « résolution ») en mode panchromatique (en gros, les images en noir et blanc). Notez que la résolution se dégrade, quand la direction de visée n'est plus verticale.

Comment souvent, les images multispectrales ont une résolution plus réduite, 1,24 m au nadir.

Pour atteindre cette performance depuis plus de 600 km, il faut un gros télescope avec un miroir de grand diamètre. Pour l’orienter rapidement vers n’importe quel point visible depuis sa position en orbite, le satellite doit être équipé d’une plateforme dite « agile ». Cela nécessite également des équipements performants.

Bref, pas de mystère, très haute résolution = gros miroir + satellite complexe et imposant…

Le satellite WorldView-4 pèse plus de deux tonnes (2087 kilogrammes), l’équivalent d’une grosse voiture.  Il est construit par Lockheed Martin à partir de sa plateforme LM-900. L’instrument est fourni par Harris Corporation.

 

WorldView-4 - Very high resolution - Satellite - 30cm - Digital Globe - 11/11/2016 - Launch - Atlas V

Vue d’artiste du satellite WorldView-4 en orbite. Crédit image : Digital Globe

 

Lorsqu’il est pointé à la verticale, l’instrument de WorldView-4 couvre un champ de 13,1 km.

Les images panchromatiques couvrent le spectre de 450 à 800 nanomètres. En mode multispectral, il y a quatre bandes : bleue (entre 450 et 510 nm), vert (entre 510 et 580 nm), rouge (entre 655 et 690 nm) et proche infrarouge (entre 780 et 920 nm)

La durée de vie nominale de WorldView-4 est de 7 ans mais Digital Globe espère pouvoir l’exploiter pendant 10 à 12 ans.

 

Big is beautiful ?

Très haute résolution = gros satellites ?

Digital Globe exploite cet argument jusqu’au bout en communiquant sur le thème « plus c’est gros, plus c’est performant », comme l’illustre l’infographie suivante…  

Tailles comparées - WorldView-4 - Pleiades - Terrabella - Planet - homme - Digital Globe - Small is beautiful

La taille du satellite WorldView-4 comparée à Pléiades et d’autres satellites d’observation.
Infographie publié par Digital Globe

 

Ce n’est pas faux mais des constructeurs concurrents font un autre choix.

Sans parler des cubesats ou des tous petits satellites, des acteurs du New space comme Terrabella, UrtheCast ou Blacksky Global ciblent le marché de la résolution de 1 mètre à 3 mètres, avec des télescopes plus compacts.

Sur le segment de la très haute résolution, il va être très intéressant de voir quels seront les choix des concurrents de Digital Globe : le prix du kilogramme mis en orbite restant un facteur de coût très important, celui qui réussira à concilier performance et compacité aura un avantage concurrentiel indéniable…

 

Faux jumeaux

Le nom de baptême WorldView-4 donne l’impression que le nouveau satellite est le frère jumeau de WorldView-3.

C’est loin d’être le cas : en réalité, il n’a pas les mêmes parents !

A l’origine WorldView-4 a été construit par la société GeoEye et baptisé initialement GEoEye-2. Le contrat de fabrication a été confié à Lookheed Martin en mars 2010, il y a plus de 6 ans.

3 ans plus tard, en janvier 2013, quatre mois avant la date de lancement prévue de GeoEye-2, Digital Globe a absorbé la société GeoEye. A cette époque, le lancement de WorldView-3 était programmé l’année suivante.

 

Famille recomposée

Il n’était pas utile d’avoir les deux satellites mis en orbite à des dates si rapprochées. Digital Globe a donc décidé de « stocker » GeoEye-2 et de le conserver en « spare » en attendant d’en avoir besoin en orbite.

Fin 2015, c’est la croissance du marché de la très haute résolution et la concurrence sur ce marché, notamment pour la défense et le renseignement, qui a amené Digital Globe à reprogrammer le lancement de GeoEye-2 alias WorldView-4 en septembre 2016.

A ce jour, avant la fin de la recette en vol de WorldView-4,  Digital Globe a quatre satellites exploités opérationnellement. Le plus ancien, WorldView-1, a été lancé par une fusée Delta II en septembre 2007 et a déjà excédé sa durée de vie. WorldView-2 a été lancé en octobre 2009, également par un lanceur Delta II. WorldView-3 a été lancé en août 2014.

Lancé en septembre 2008 par une fusée Delta II, le satellite GeoEye-1 faisait partie de la dot de la mariée. Il a également dépassé sa durée de vie nominale mais possède encore une quantité d’ergols importante.

 

Famille nombreuse

En plus de WorldView-4, la charge utile principale, sept cubesats expérimentaux, réalisés dans le cadre du programme « Enterprise » du NRO (National Reconnaissance Office) ont également été mis en orbite avec succès. Ces satellites ne sont pas classifiés :

  • AeroCube-8C et AeroCube-8D : deux satellites technologiques (expériences de propulsion électrique, cellules solaires et protection contre les rayonnements avec des nanocubes de carbone.
  • CELTEE, un satellite technologique (transpondeur) de 2,2 kg développé par l’Air Force Research Laboratory.
  • Opticube 4, construit par l’Université d’état polytechnique de Californie (Cal Poly), destiné  à la calibration de senseurs pour le détection des débris spatiaux.
  • Promotheus 2A et 2B : deux satellites expérimentaux, destinés à l’étude de liaisons bord-sol.
  • RAVAN (Radiometer Assessment Using Vertically Aligned Nanotubes), construit par Blue Canyon Technologies pour le laboratoire de physique appliqué de l’université John Hopkins.

 

En savoir plus :

 

 

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5 octobre 2016 3 05 /10 /octobre /2016 11:18

 

Perùsat - PeruSAT-1 - First image - Première image - satellite péruvien - Mine cuivre - Copper mine - Cuajone - CONIDA

Une des premières images acquises par le satellite PerúSAT-1 en septembre 2016 :
la mine de cuivre à ciel ouvert de Cuajone dans le sud du Pérou
Crédit image : CONIDA

 

T'as bonne mine !

Lancé le 16 septembre 2016 par une fusée Vega (VV07) depuis le centre spatial guyanais, le satellite PerúSAT-1 a fourni ses premières images.

Elles ont été publiées par la CONIDA (National Commission for Aerospace Research and Development) et montrent que le premier satellite d’observation péruvien est en pleine forme.

Les premières images ont été reçues le 20 septembre. Depuis cette date, une centaine d’images ont été acquises, principalement au-dessus du Pérou mais aussi dans d’autres régions du monde (Emirats Arabes Unis, Maroc, Corée du Sud).

La première image qui illustre cet article montre la mine de cuivre de Cuajone, dans la région de Moquegua. Notez la forme qui ressemble à un cœur et qui pourrait devenir un bon candidat pour la prochaine Saint-Valentin !

 

Les géoglyphes de Nazca vus de l’espace

Parmi les images publiées aujourd’hui, on trouve les géoglyphes de Nazca (ou Nasca lines), de grandes figures tracées sur le sol, dans le désert de Nazca, également au sud du Pérou (région d’Ica). Découvertes en 1927, les lignes de Nazca sont inscrites, sous la désignation « Lignes et Géoglyphes au Nasca et Palpa », sur la liste du patrimoine mondial de l’Unesco depuis 1994. Ces marques étonnantes ont été créées par la civilisation Nazca, une culture pré-incaïque, pour la plupart entre les années 400 et 650 de notre ère.

Le sol sur lequel se dessinent ces géoglyphes est couvert de cailloux que l'oxyde de fer a colorés en rouge. En les enlevant, les Nazcas ont fait apparaître un sol gypseux grisâtre, découpant les contours de leurs figures.

 

Perùsat - Premières images - First images - Nasca lines - géoglyphes de Nazca Perùsat - PeruSAT-1 - First image - satellite péruvien - CONIDAPerùsat-1 - NASCA lines - Perùsat - PeruSAT-1 - First image - Première image - satellite péruvien - CONIDA

Au sud du Pérou, les géoglyphes de Nazca vu par le tout nouveau satellite PerúSAT-1.
Crédit image : CONIDA

 

Misti en couleurs : ça change du Misti gris…

D’autres images montrent le volcan Misti dans la région d’Arequipa ou la ville d’Ayacucho.

A 16°17 de latitude sud, à 1300 kilomètres au sud de Lima, le volcan Misti culmine à 5825 mètres d’altitude, au-dessus de l’Altiplano. Considéré comme le volcan le plus dangereux du Pérou, c’est un des volcans actifs les plus hauts du monde : en janvier 2016, son réveil a "inquiété" la population de la ville d’Arequipa.

 

Perùsat - Première image - First image - Volcan Misti - Pérou - Perù - satellite - CONIDA

Au Pérou, Le volcan Misti vu par le satellite PerúSAT-1 dans les jours qui ont suivi son lancement.
Crédit image : CONIDA

 

Ayacucho est la capitale de la province de Huamanga, à près de 2800 mètres d'altitude dans la cordillère des Andes occidentales, bordée par les rivières Mantaro, Pampas et Apurímac. Cette dernière image, même si la résolution est dégradée par rapport à l'image d'origine, permet d’apprécier la finesse des détails de l’image.

 

La ville d’Ayacucho : une des premières images acquises par le satellite PerúSAT-1.
Crédit image : CONIDA

 

Recette en vol

Construit en un temps record (moins de 24 mois) par Airbus Defence and Space à Toulouse, PerúSAT-1 est le satellite le plus sophistiqué d’Amérique latine : en orbite à 695 km d’altitude, il est équipé d’un instrument en carbure de silicium (SiC) qui fournit des images à très haute résolution (70 cm).

Opéré par la CONIDA, PerúSAT-1 sera utilisé pour des missions très variées, dans les domaines de l’agriculture, la planification urbaine, la surveillance des frontières, la lutte contre le trafic de drogue, le soutien aux opérations de secours humanitaire et la réponse d’urgence après les catastrophes naturelles (en particulier déclenchés par les épisodes El Niño ou les tremblements de terre). En phase opérationnelles, il pourra fournir environ 300 images par jour.

Dans les deux mois qui viennent, PerúSAT-1  sera soumis à une série d’essais destinés à prononcer la recette en orbite et consistant à vérifier le bon fonctionnement de tous les sous-systèmes. Ces essais sont réalisés  par le centre opérationnel CNOIS (Centro Nacional de Operaciones de Imágenes Satelitales) à Pucusana, au sud de Lima.

Après cette phase de qualification, l’ensemble du système PerúSAT-1, satellite et moyens sols, sera mis en service opérationnel et remis aux ingénieurs et techniciens du CONIDA.

 

Terra Bella aussi...

La société Terra Bella, anciennement Skybox Imaging avant son rachat par Google a également publié les premières images des quatre nouveaux satellites Skysat 4 à 7, lancés en même temps que PerùSAT-1. En voici un exemple, au hasard le siège de Google à Mountain View en Californie. Notez le halo coloré très bien visible autour des véhicules en mouvement. C'est un phénomène normal sur les satellites défilants, accentué ici par la structure du plan focal des satellites Skysat (push-frame).

D'autres images (Amsterdam, Vatican, Algesiras) sont visibles ici.

 

Terra Bella - Skysat 4-7 - First images - Premières images - Google - Mountain View - California - Silicon Valley - Googleplex - satellite d'observation - Skybox - MTV

Une des premières images prises par les satellites Skysat 4-7 : le siège de Google à Mountain View
en Californie. Image acquise le 23/09/2016. Crédit image: Terra Bella

 

En savoir plus :

 

 

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16 septembre 2016 5 16 /09 /septembre /2016 11:41

 

Vega - VV07 - PeruSAT-1 - Skysat - Terra Bella - CONIDA - Airbus Defence and Space - Arianespace - CSG - Kourou - 16 septembre 2016 - Launch - décollage - lancement

16 septembre 2016, 1:43 UTC : la fusée Vega VV07 décolle avec 5 satellites d’observation sous sa coiffe.
Crédit image : ESA / Arianespace / Optique vidéo du CSG

 

Une coupe de champagne, plutôt matinale…

Encore une nuit un peu courte pour les amateurs de lancements et les passionnés d’observation de la Terre... C’est à 3h43 en heure française (soit 1h43 UTC ou 22h43 à Kourou) que la fusée Vega, pour sa mission VV07, a décollé, à l’heure prévue, depuis le Centre Spatial Guyanais.

 

7/7 et 5/5

On pourrait même ajouter 24/24 si on prend en compte la durée des nuits…

C’est assez rare d’avoir autant de satellites d’observation de la Terre mis en orbite au cours d’un même lancement. Avec ce septième lancement réussi pour Vega (7 sur 7), également le septième lancement de l’année pour Arianespace (7 lancements, 7 réussites), la “petite” fusée Vega (30 mètres de hauteur quand même) a confirmé sa flexibilité.

La coiffe de Vega était bien pleine pour cette nouvelle mission avec cinq satellites d’observation de la Terre (5 sur 5).

 

PerúSAT-1 : c'est le Pérou

PerúSAT-1 est le premier satellite péruvien d’observation de la Terre. Dans le cadre d’un accord de coopération intergouvernementale entre le Pérou et la France signé en 2014, ce lancement fait partie d’un contrat « clé en mains » réalisé par Airbus Defence and Space pour l’agence spatiale péruvienne CONIDA.

PerúSAT-1 est un satellite optique d’observation de la Terre à très haute résolution (précision de 0,7m). Le satellite utilise la plate-forme compacte AstroBus-Set un instrument optique en carbure de silicium de la gamme NAOMI.

La construction et les tests du satellite ont été réalisés en un temps record : moins de 24 mois : la fabrication a été réalisée dans « l’Usine à Projets© », une nouvelle approche destinée à réduire le temps de développement et de fabrication des satellites jusqu’à 500 kg.

 

PeruSAT-1 - satellite d'observation - Pérou - 70 cm GSD - CONIDA - Lancement - Airbus Defence and Space

Vue d’artiste du satellite PerúSAT-1 en orbite. Crédit image : Airbus Defence and Space

 

Le satellite a été injecté à 675 km d’altitude mais, après la phase de LEOP (Launch and Early Operation Phase), l’orbite opérationnelle sera héliosynchrone à 695 km d’altitude. La masse de PerúSAT-1 est de 430 kg.

 

Terra Bella : la famille s'agrandit

Les satellites SkySats-4, 5, 6 et 7 font partie de la  constellation de la société Terra Bella (anciennement Skybox Imaging), filiale de Google depuis juin 2014. Injectés sur une orbite héliosynchrone à 500 km de la Terre, ils produiront des images à très haute résolution (pas d’échantillonnage de l’ordre de 90 cm).

Chaque satellite a une masse d’environ 110 kg, soit une charge utile totale de 440 kg pour ce lancement.

 

Skysat C - Terra Bella - SSL - Space Systems Loral - Palo Alto - Mountain View - Google - Skybox Imaging - New Space - Silicon Valley

Un des satellites Skysat (modèle C) en intégration. Crédit image : Terra Bella

 

New Space : de Google Earth à Google Space

Les trois premiers satellites Skysat ont été mis en orbite par des fusée Dnepr (novembre 2013), Soyouz (juillet 2014) et  PSLV en juin 2016. Conçus par Terra Bella qui a également fabriqué les premiers prototypes, la version C des satellites est construite par SSL (Space Systems/Loral) dans son usine de Palo Alto (Californie, Silicon Valley).

Les améliorations de la version C sont un module de propulsion pour  le contrôle de l’orbite, des pixels plus fins et une meilleure agilité. Au total, Terra Bella prévoit une constellation de 24 satellites.

Avec le “dispenser” (la pièce permettant un lancement multiple), la masse totale de la charge utile lancée par la septième fusée Vega était de 1230 kg.

 

PeruSAT-1 - Skysat - CONIDA - Terra Bella - Airbus Defence and Space - Arianespace - CSG - Signature coiffre - Fairing - Préparation lancement - Vega VV07

Moment émouvant : la signature des équipes de lancement sur la coiffe de la fusée Vega.
Crédit image : Arianespace

 

Vega de la marine ? Pas de vagues… ça roule !

Vega ? Vettore Europeo di Generazione Avanzata ou vecteur européen de génération avancée…

Le lanceur Vega est un programme de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) financé par l’Italie, la France, l’Espagne, la Belgique, les Pays-Bas, la Suisse et la Suède. Le maître d’oeuvre industriel est la société AVIO.

Vega est exploité commercialement par Arianespace avec Ariane 5 et Soyuz pour offrir une gamme de capacités complète. Au cours des sept missions réalisées depuis le 13 février 2012, la fusée Vega a montré sa flexibilité, qu’il s’agisse de types de satellites (observation, science, défense) ou d’orbites (vol suborbital avec IXV, orbite basse héliosynchrone, transfert vers le point de Lagrange L1 avec LISA Pathfinder).

L’Europe prépare dès maintenant une évolution de Vega, avec Vega C, dont le premier vol est prévu en 2019. L’objectif est d’améliorer les performances de manière significative (masse et volume de la charge utile). Le lanceur Vega actuel peut emporter des charges utiles de 300 à 2500 kg selon l’altitude et l’orbite visées.

 

Vega - mission VV07 - Profil de mission - Chronologie - séparation - PeruSAT-1 - Skysat - Arianespace

Le profil de la mission Vega VV07. Extrait du dossier de presse publié par Arianespace

 

Les yeux dans les cieux

Septembre, c’est la rentrée ? C’est surtout la sortie de nombreux satellites d’observation de la Terre.

Le 13 septembre, la rentrée s’est mal passée pour le satellite militaire israélien Ofeq-11 ; la fusée Shavit, lancée depuis le site de Palmachim, l’a mis correctement en orbite mais il semble qu’il y ait des problèmes de stabilisation du satellite. La situation s’améliorerait…

2 jours plus tard, 5 nouveaux satellites Flock 2e, « lâchés » depuis l’ISS, rejoignaient la constellation de la société Planet : ils pèsent chacun 5 kg.

 

Grande masse, petits pixels

Le même jour que le vol VV07 de Vega, mais à 18:30 UTC, c’est une fusée Atlas 5 AV-062 d’ULA (United Launch Alliance) qui doit être lancée depuis la base de Vandenberg en Californie et mettre en orbite le satellite WorldView-4 de la société Digital Globe. Un beau bébé : il devrait peser 2087 kg à la naissance.

WorldView-4, l’ancien Geoeye-2 (avant la fusion entre GeoEye et Digital Globe), fournira des images de 31 cm de résolution depuis son orbite à 617 kilomètres d’altitude. On en reparlera…

Je devrais pouvoir enrichir assez vite ma collection de premières images de satellites d'observation.

En attendant, un petit quiz improvisé : quelle endroit sera choisi pour la première image de PerúSAT-1 ? Postez un commentaire pour proposer votre réponse.

 

En savoir plus :

 

 

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  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre. Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées

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