3 Juin 2009

Désorbitation de SPOT 2

Après 19 ans et demi d’exploitation, Spot 2 (Système pour l'Observation de la Terre 2), le second satellite du programme d’observation de la Terre décidé par les gouvernements belge, suédois et français, est désormais en fin de vie.

Les équipes techniques du CNES ont débuté, le 16 juillet 2009, les manœuvres qui conduisent à sa désorbitation définitive le 30 juillet. Placé sur une orbite dont le périgée sera inférieur à 600 km, il sera alors passivé et considéré comme un débris spatial. Sur cette nouvelle orbite plus basse, Spot 2, soumis à des frottements plus importants, perdra progressivement de l’altitude pour se désintégrer à terme dans l’atmosphère. Cette réentrée devrait avoir lieu au plus tard dans 25 ans, soit environ 6 ans après son prédécesseur Spot 1, désorbité par le CNES en 2003.

 

6,5 millions d'images acquises

L'une des dernières images prises par Spot 2 : Marseille en couleurs naturelles en juin 2009 - Crédit : CNES
L'une des dernières images prises par Spot 2 : Marseille en couleurs naturelles en juin 2009 - Crédit : CNES

En presque 20 ans de carrière, le satellite Spot 2 aura acquis un total de 6,5 millions de « scènes », couvrant presque 23,4 milliards de km2, soit l’équivalent d’environ 46 fois la surface complète du globe.

Au lendemain de son lancement le 23 janvier 1990, le second satellite de la filière Spot effectue ses premières prises de vue au dessus de Marseille et du Lac de Garde en Italie.

A titre de comparaison, des prises de vue identiques ont été réalisées peu avant l’arrêt de l’exploitation commerciale du satellite par Spot Image le 30 juin 2009.

Garder l'espace propre

Bien que toujours capable de transmettre des images de qualité, Spot 2, initialement conçu pour une mission de 3 ans, arrive en fin de vie. Comme pour Spot 1 en 2003, le CNES a décidé d’utiliser les dernières réserves en hydrazine de Spot 2 pour le déplacer vers une orbite plus basse. En effet, sans aucune intervention et compte tenu de l’altitude de son orbite opérationnelle, Spot 2 mettrait plus de 200 ans pour rentrer dans l’atmosphère.

Or depuis 2002, l’IADC, (Inter Agency Space Debris Coordination Committee) recommande de prévoir dorénavant, pour tout satellite en orbite basse, un retour dans l’atmosphère en moins de 25 ans. Même si cette recommandation ne s’applique pas formellement aux satellites Spot 1 et 2, de conception antérieure, le CNES entend l’appliquer afin de donner l’exemple et préserver un espace propre pour les générations futures.

Manoeuvres quotidiennes de freinage

Orchestrée par les équipes du Centre spatial de Toulouse, cette désorbitation se déroule en plusieurs étapes. « Le mercredi 16 juillet, nous avons effectué une première manœuvre de libération de l’orbite opérationnelle, explique Frédéric Tavera, chef de mission exploitation des satellites Spot au CNES. Celle-ci consiste à abaisser l’altitude du satellite de 15 km par deux poussées de freinage successives, à l’apogée et au périgée pour maintenir une orbite quasi circulaire. »


La seconde étape consiste à effectuer du 20 au 29 juillet, des manœuvres quotidiennes de freinage, grâce à des poussées de 1000 secondes à l’apogée. Chaque jour, le périgée de Spot 2 perd ainsi environ 25 kilomètres d’altitude pour atteindre un objectif visé inférieur à 600 km d’altitude.

« A partir du 30 juillet, Spot 2 sera complètement passivé, poursuit Frédéric Tavera. C'est-à-dire que nous couperons son alimentation électrique et viderons la totalité de ses réservoirs ». Sur les 160 kilogrammes d’hydrazine embarqués par Spot 2, il restait début juillet une soixantaine de kilos disponibles pour les opérations de désorbitation. Cette réserve disponible résulte d’une faible consommation tout au long de son exploitation, qui s’explique par la bonne tenue en vol du satellite. Au cours de sa mission. Spot 2 n’a connu en effet qu’une anomalie nécessitant un repli en « mode survie », le plus consommateur en hydrazine.

A partir du 30 juillet Spot 2 sera considéré comme un débris spatial, sur une orbite elliptique de périgée inférieure à 600 km et d’apogée d’environ 800 km. Il se désintégrera naturellement dans l’atmosphère d’ici environ 25 ans, sans risque pour les populations.

Spot 2 en chiffres

Spot 2 - Crédit : CNES
Spot 2 - Crédit : CNES
  • 6,5 millions : nombre de scènes acquises par Spot 2, soit 23,4 milliards de km2 ou 46 fois la surface du globe
 
  • 19,5: nombre d’années d’exploitation de Spot 2
 
  • 123 milliards : nombre de tours effectués sans maintenance par chacun des trois gyroscopes à toupie nominaux de Spot 2, un record mondial pour un instrument fabriqué par l’Homme
 
  • 100 000 : nombre d’orbites parcourues par Spot 2 à la vitesse de 7,4 km/s, soit plus de 30 fois la distance Terre-Soleil
 
  • 1: nombre de pannes importantes rencontrées par Spot 2. C’était en 1993, lors de la perte des enregistreurs magnétiques (ENR), nécessitant depuis l’exécution des programmes seulement en visibilité des stations de réception.

Le réseau de stations mobilisé

La station de poursuite d'Issus Aussagel - Crédit : CNES
La station de poursuite d'Issus Aussagel - Crédit : CNES

Le réseau de stations de poursuite du CNES (antennes installées à Issus Aussaguel au sud de Toulouse, Hartebeestoek en Afrique du Sud et sur les îles Kerguelen) complété par la station suédoise de Kiruna et assisté par celle de North Pole au Canada, observe et contrôle Spot 2 pendant ces opérations.

Si cette désorbitation constitue la «fin d’une aventure » pour toutes les équipes qui ont participé à la mission Spot 2, deux autres satellites de la filière (Spot 4 et 5) continuent toujours avec un grand succès à fournir des images de la Terre, commercialisées par Spot Image. A la suite de Spot, le CNES a conçu et assure la maîtrise d'oeuvre du programme Pléiades, lequel s'appuie sur deux satellites de nouvelle génération. Système dual, Pléiades a vocation à fournir des données simultanément pour des applications civiles et de défense, grâce à sa résolution de 70 cm. La livraison du premier modèle de vol du satellite est prévue à l’automne 2009 pour un lancement en 2010.

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