SMART-1

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Smart (homonymie).
Description de cette image, également commentée ci-après

SMART-1 en orbite autour de la Lune (vue d'artiste)

Données générales
Organisation Drapeau de l’Union européenne ESA
Constructeur Drapeau de la Suède (Swedish Space Corporation
Programme Horizon 2000
Domaine Étude de la Lune / satellite technologique
Type de mission orbiteur
Statut Mission achevée
Lancement 27 septembre 2003
Lanceur Ariane 5 G
Fin de mission 2 septembre 2006
Identifiant COSPAR 2003-043C
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 367 kg
Propulsion Propulseur à effet Hall
Ergols xénon
Masse ergols 82,5 kg
Δv 3,9 km/s
Contrôle d'attitude stabilisé 3 axes
Source d'énergie panneaux solaires
Puissance électrique 1800 Watts
Orbite polaire
Satellite de Lune
Périapside 2200 km
Apoapside 4500 km
Période 4,98 h
Inclinaison 90°
Principaux instruments
AMIE Caméra
D-CIXS Spectromètre rayons X
XSM Spectromètre rayons X
SIR Spectromètre rayons infrarouge

SMART-1 (pour Small Missions for Advanced Research in Technology) est une sonde spatiale de Agence spatiale européenne propulsée par un moteur ionique alimenté par des panneaux solaires. Sa mission s'est déroulée du 27 septembre 2003 au 3 septembre 2006[1]. Il s'agit d'un démonstrateur technologique construit par l'Agence spatiale européenne avec l'objectif de mettre au point des sondes spatiales plus petites et moins couteuses que celles développées jusque-là par l'agence spatiale.

Contexte[modifier | modifier le code]

SMART-1 est développé par l'Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre de son programme scientifique Horizon 2000 dans le but de tester le recours à la propulsion électrique par une sonde spatiale en vue de l'utiliser pour la future mission vers la planète Mercure (BepiColombo). Contrairement à la NASA qui développe à l'époque Deep Space 1 propulsé par un moteur ionique dans un objectif similaire, l'ESA opte pour un propulseur à effet Hall qui présente l'avantage de produire une poussée plus importante[2]. Le coût total de la mission est de 110 millions d'euros.

Objectifs[modifier | modifier le code]

L'objectif principal de SMART-1 était de valider plusieurs technologies  :

  • le propulseur électrique capable de produire un delta-V important pour des missions interplanétaores
  • un système de navigation automatique ne nécessitant pas d'intervention humaine ;
  • un système de communication par rayon laser (Laser Link) assurant un débit plus important que les émetteurs/récepteurs radio traditionnels.

Les objectifs scientifiques sont secondaires. Une fois en orbite autour de la Lune, SMART-1 doit à étudier notre satellite, dans le but d'améliorer nos connaissances sur son origine et sa composition, notamment la présence éventuelle de glace au pôle sud de la Lune. SMART-1 avait également pour mission de trouver des terrains d'atterrissage pour de futures missions.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

SMART-1 peu avant son lancement.

SMART-1 a une forme cubique (157 cm x 115 cm x104 cm) et une masse de 366,5 kg. Il est stabilisé 3 axes. Deux ensembles de trois panneaux solaires dont la dimension unitaire est de 174 x 96 x 2 cm portent son envergure à 14 mètres et fournissent 1 848 Watts en début de vie et 1 615 Watts en fin de vie. 5 batteries lithium-ion disposent d'une capacité de 135 watts-heures. Le moteur-fusée principal du satellite est un Propulseur à effet Hall PPS-1350 ayant une poussée de 70 milliNewton avec une impulsion spécifique de 1 633 secondes. Le moteur accélère du xénon dont 82,5 kg sont stockés sous 150 bars. Le moteur, qui a une masse à vide de 29 kg, est orientable selon 2 axes. Le PPS-1350 est un moteur de Snecma dérivé du SPT-1000 de l'entreprise russe Fakel de Kaliningrad, leader mondial de ce type de propulsion. Huit petits propulseurs à ergols liquides de 1 newton de poussée utilisant de l'hydrazine sont utilisés uniquement pour contrôler l'orientation. Les télécommunications sont assurés en bande S avec un débit de 65 kilobits/seconde[3].


Instruments[modifier | modifier le code]

La charge utile comprend 6 instruments d'une masse de 19 kg[3].

Équipement Description Objectifs Concepteur
Advanced Moon micro-Imager Experiment (AMIE) Appareil photographique numérique miniature en couleur. Le capteur CCD dispose de trois filtres de 750, 900 et 950nm et a une résolution de 80 mètres par pixel. AMIE pèse 2,1 kg pour une consommation de 9 watts. Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM), Suisse
Demonstration of a Compact X-ray Spectrometer (D-CIXS) Spectromètre à rayons X. Sa fenêtre de détection X s'étend de 0,5 à 10 keV. Le spectromètre (avec l'XSM) pèse 5,2 kg et consomme 18 watts. Destiné à l'identification des composants chimiques de la surface lunaire. Il détecte la fluorescence X des éléments de la croûte lunaire, provoquée par l'interaction entre leur nuage électronique et les particules du vent solaire, et mesure l'abondance des principaux constituants que sont le Magnésium, le Silicium et l'Aluminium. La détection du Fer, du Calcium et du Titane repose sur l'activité solaire. Laboratoire Rutherford Appleton, Royaume-Uni
X-ray solar monitor (XSM) Spectromètre à rayon X Observe l'activité solaire dans les rayons X en complément du D-CIXS. Observatoire de l'Université d'Helsinki, Finlande
SMART-1 Infrared Spectrometer (SIR) Spectromètre infrarouge. Il couvre une plage de longueurs d'ondes allant de 0,93 à 2,4 µm, sur 256 canaux. SIR pèse 2,3 kg pour une consommation de 4,1 watts. Identifie le spectre des minéraux que sont l'olivine et le pyroxène. Institut d'aéronomie Max Planck, Allemagne
Electric Propulsion Diagnostic Package (EPDP) D'une masse de 800 grammes, il consomme 1,8 watt. Fournit des informations sur le nouveau système de propulsion ionique de SMART-1. Unité de propulsion électrique de l'ESA à l'ESTEC, Pays-Bas
Space Potential Electron und Dust Experiment (SPEDE) Cette expérience pèse 0,8 kg et consomme 1,8 watt. Institut météorologique d'Helsinki, Finlande
X/Ka-band Telemetry and Telecommand Experiment (KaTE) Système de communication radio, pèse 6,2 kg pour une consommation de 26 watts. Teste l'utilisation des bandes de fréquences X (8 GHz) et Ka (32 à 34 GHz) pour communiquer avec la Terre, ainsi que les installations au sol. Le code correcteur turbo code est également testé. ESA et Astrium, Allemagne
Radio Science Investigations with SMART-1 (RSIS) Université de Rome, Italie
On-board Autonomous Navigation (OBAN) En utilisant les photos prise par AMIE, cet équipement détermine la position exacte de la sonde et ainsi lui permettre d'être autonome. ESTEC, Pays-Bas

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

L'impact de SMART-1
Carte lunaire montrant l'emplacement du SMART-1, en relation avec Ranger 9, Luna 5, Surveyor 7 et Apollo 14.

Les opérations de la sonde spatiale sont contrôlés depuis l'European Space Operations Centre (ESOC), à Darmstadt en Allemagne.

  • 27 septembre 2003 : SMART-1 est placé en orbite par une fusée Ariane 5 G tirées depuis le Centre spatial guyanais près de Kourou.
  • 21 mai 2004 : la sonde prend une image test de la Terre avec l'appareil qui sera utilisé pour les photos rapprochées du sol lunaire. On y voit une partie de l'Europe et de l'Afrique.
  • 2 novembre 2004 : SMART-1 effectue sa dernière orbite autour de la Terre.
  • 15 novembre 2004 : la première orbite autour de la Lune est effectuée.
  • 15 février 2005 : l'ESA annonce accepter la proposition de prolonger d'un an la mission de SMART-1 jusqu'à août 2006. Cette date fut plus tard étendue au , pour permettre des observations scientifiques depuis la terre[4].
  • 3 septembre 2006 : la sonde s'écrase sur la surface de la Lune à 7 h 42 min 22 s (CEST) (5 h 42 min 22 s Temps Universel). L'impact a lieu sur la face visible de la Lune au début de la zone à l'ombre, aux coordonnées 34.4° sud 46.2° ouest. Son moteur n'a consommé que 60 litres de carburant.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Michel Capderou, Satellites : de Kepler au GPS, Springer, , p. 786
  2. (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 3 Wows and Woes 1997-2003, Springer Praxis, (ISBN 978-0-387-09627-8), p. 215-216
  3. a et b (en) « SMART-1 », sur Eo Portal, Agence spatiale européenne (consulté le 18 juillet 2017)
  4. ESA Portal - SMART-1 manœuvres prepare for mission end

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • André Bouchoule (GREMI, Université d'Orléans), Olivier Duchemin (SNECMA), Michel Dudeck (Université Pierre et Marie Curie, Paris), Stéphane Mazouffre (ICARE, CNRS Orléans), « La propulsion électrique pour les missions spatiales », dans La Lettre AAAF, no 6, juin 2007

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]