| Auteur(s) supplémentaire(s) | G. Hulot, J.M. Léger, T. Jager, E. Astafyeva, P. Coïsson, V. Lesur, P. Vigneron, F. Bertrand, L. Tommasini, A. Laurens, M. Mandea, K. Amsif, C.Fratt |
| Institution(s) supplémentaire(s) | CEA, LETI, MINATEC Campus, Grenoble, France; Centre National d'Etudes Spatiales, Toulouse, France; Centre National d'Etudes Spatiales, Paris, France |
Abstract | L’observation du champ géomagnétique et de l’environnement ionosphérique en orbite basse est actuellement assurée par la mission Swarm de l’ESA. Cette mission est constituée de 3 satellites en orbites polaires, dont 2 orbitent à proximité l’un de l’autre sur des orbites parallèles, et le troisième se trouve sur une orbite légèrement plus haute, se séparant progressivement en heure locale des deux autres satellites. Ces satellites devraient restés opérationnels jusqu’à au moins 2021, le satellite en orbite haute pouvant même resté opérationnel jusqu’à au moins 2024. Ces circonstances, et l’importance de pérenniser ce type d’observations, nous ont amené à proposer le lancement rapide d’une mission à moindre coût, basée sur le concept de nanosatellite, qui pourrait à la fois apporter une dimension supplémentaire à la mission Swarm et servir de précurseur pour des missions nanosatellites ultérieures.
Cette mission NanoMagSat est actuellement en étude de phase 0 au CNES. Le cœur de sa charge utile consisterait en une version miniaturisée du magnétomètre absolu ASM du CEA-Léti exploité sur la mission Swarm, capable de fournir simultanément des mesures scalaires et vectoriel du champ magnétique à 1 Hz d’échantillonnage (bande passante de [0-0.4 Hz]), ainsi que des mesures scalaires à plus haute fréquence (250 Hz). En couplant cet instrument à des caméras stellaires, cet ASM permettrait à NanoMagSat de fournir des données de qualité suffisante pour l’étude du champ magnétique principal, du champ lithosphérique ainsi que des champs ionosphérique et magnétosphérique. Ces données seraient particulièrement utiles si elles étaient acquises sur une orbite inclinée à 60°, venant ainsi compléter les données de Swarm, acquises sur des orbites polaires. Une telle orbite aurait le double avantage de couvrir bien plus rapidement les heures locales visitées, et de croiser (à +30° et -30°) les orbites polaires de la mission Swarm. Ces caractéristiques permettraient une amélioration substantielle de la qualité des modèles de champs principal, lithosphérique et ionosphérique (Sq), en particulier.
L’étude de phase 0 menée jusqu’à présent porte sur deux formats possibles pour la plateforme (12U ou 27U). Elle laisse apparaître que les contraintes imposées par l’instrument ASM et les caméras stellaires d’une part, l’orbite inclinée à 60° d’autre part, pourraient être compatibles avec les contraintes imposées par les autres éléments du satellite (calculateur de bord, communications, GPS…). La possibilité d’embarquer des instruments supplémentaires pour élargir le spectre des études scientifiques possibles à partir de NanoMagSat est également considérée avec beaucoup d’attention (sonde de Langmuir, search coils, magnétomètre fluxgate, et/ou analyseur d’ions).
Ce poster a pour but de présenter cette étude et de solliciter le point de vue de la communauté présente au PNTS sur les choix instrumentaux possibles, compte tenu des contraintes imposées par le format nanosatellite. |
