Conception et évaluation des performances des systèmes
3S
Survivabilité des Systèmes Spatiaux
Sensibilité des orbites aux ceintures de radiation (à gauche : protons, à droite : électrons)
A partir de travaux de base sur la vulnérabilité des systèmes satellitaires, initiés via l’étude éponyme (V2S), et d’autres travaux antérieurs, le Projet de Recherche Fédérateur 3S (Survivabilité des Systèmes Satellitaires) a pour ambition d’étudier les moyens et techniques pouvant diminuer la vulnérabilité de ces systèmes satellitaires, et ainsi assurer leur survivabilité à différents évènements et la sauvegarde des missions associées.
En effet, la vulnérabilité d’un système satellitaire n’est plus associée à l’« objet » satellite mais à sa mission. Les possibilités de conception d’un système pouvant « survivre » à une agression s’en trouvent démultipliées, aussi bien d’un point de vue système que d’un point de vue technologique. Une approche novatrice a été initiée au travers du concept « 3R » : Redondance, Réactivité et Reconfiguration. Il s’agit d’utiliser les dernières avancées technologiques pour permettre la distribution de fonctions et le développement de synergies pour peut-être aboutir à des systèmes de type « essaim ». Par « essaim », on sous-entend « un groupe de satellites, sans boucle fermée sur le maintien des distances », à la différence du vol en formation.
Il s’agit, à l’aide d’une méthodologie rigoureuse, de définir à la fois des missions spatiales, des systèmes satellitaires classique et « 3R », et caractériser les agressions potentielles (les collisions avec des débris spatiaux, par exemple) auxquelles ces systèmes devront faire face. Cette caractérisation introduit le deuxième aspect du PRF 3S, ou la modélisation des évènements pouvant affecter le système spatial, de deux poirnts de vue : leur probabilité d’occurrence et leurs effets potentiels sur le système satellitaires.
Le PRF 3S a trois objectifs, à la fois scientifiques et stratégiques. Il s’agit de :
- se doter d'un environnement d'ingénierie système, dans le cadre d'une démarche outillée, permettant d'évaluer la vulnérabilité et la survivabilité de systèmes satellitaires, notamment de type essaim,
- définir un avant-projet de système satellitaire de type essaim répondant à une mission de référence donnée,
- proposer une mission nouvelle et innovante à partir de caractéristiques "essaim" identifiées en cours de projet
Ce PRF implique cinq départements de deux branches scientifiques :
- Branche Traitement de l’Information et Systèmes (TIS)
- Département Conception et évaluation des Performances des Systèmes (DCPS)
- Département Commande des Systèmes et Dynamique du vol (DCSD)
- Branche Physique (PHY)
- Département Optique Théorique et Apliqué (DOTA)
- Département Electromagnétisme et Radar (DEMR)
- Département Environnement SPatial (DESP)
Le projet se déroule sur 4 ans :
- Pré-PRF V2S : 2009
- PRF 3S : 2010-2012
Les travaux du PRF 3S sont en synergie avec le PRF MEFISTO qui démarre en janvier 2011.
Protocole d'analyse de la vulnérabilité (2S : Système Satellitaire ou Système Spatial
