Mesures physiques

Accélérométrie ultra-sensible et projets spatiaux
Observation de la Terre et des planètes

De nombreux projets ont vu le jour ces dernières années visant à déterminer et cartographier avec une grande précision le champ gravitationnel de notre planète, en particulier au niveau du géoïde, une surface proche de la forme réelle de la Terre prenant en compte les variations de densité de la planète. La qualité de ses accéléromètres électrostatiques a fait de l’Onera un partenaire de choix pour de tels projets visant des mesures de g de grande résolution.

Les missions Champ et Grace décrites ci-après ont fourni la technologie et le savoir-faire nécessaires pour mettre en oeuvre la mission Goce, qui s’inscrit comme un projet phare du département.

Mission Champ :
CHAllenging Minisatellite Payload for geoscience and application

En Juillet 2000, un accéléromètre de l’Onera nommé Star a été embarqué à bord du satellite allemand Champ pour une mission de cartographie du champ de gravité terrestre en collaboration avec le Cnes et le GFZ. Celui ci a été déterminé à partir des irrégularités de trajectoire du satellite. Le rôle de l'accéléromètre a consisté à mesurer les forces non gravitationnelles, afin de déterminer leur contribution à ces anomalies et de les soustraire lors du calcul du champ.

Cette mission a permis l’établissement de plusieurs modèles de champ de gravité.

Accéléromètre Star.

Les performances de l’accéléromètre Star sont les suivantes :

Résolution : 3•10^-9 ms^-2 /Hz^1/2
Etendue de mesure : 10^-4 ms^-2
Bande passante : [0.2•10^-3; 10^-1 ] Hz

Mission Grace
Gravity Recovery and Climate Experiment

Dans le but d’obtenir des données plus précises non seulement sur le champ de gravité, mais aussi sur ses variations temporelles, la Nasa a lancé en 2002 la mission Grace exploitant la poursuite de deux satellites à basse altitude avec une mesure micro-onde de leur distance et vitesse relatives. Ces satellites emportaient chacun à son bord un accéléromètre SuperStar de l'Onera, qui possédaient une résolution 30 fois supérieure à celle de l’accéléromètre Star.

Avec cette mission, prolongée jusqu’en 2011, des modèles de champ encore plus précis ont pu être établis, avec en particulier la mise en évidence des variations saisonnières associées à la fonte des glaces et aux grands bassins hydrologiques.

Accéléromètre SuperStar.

Les performances de l’accéléromètre SuperStar sont les suivantes :

Résolution : 1.0•10^-10 ms^-2 /Hz^1/2
Etendue de mesure : 5•10^-5 ms^-2
Bande passante : [0.1•10^-3; 10^-1 ] Hz

Les résultats de géodésie des missions Grace et Champ sont consultables sur le site du Gfz et du Bureau Gravimétrique International (BGI) :

Bienvenue à l'Onera, le centre français de recherche aérospatiale

Mesures physiques

Accélérométrie ultra-sensible et projets spatiaux Observation de la Terre et des planètes

Accélérométrie ultra-sensible et projets spatiaux
Observation de la Terre et des planètes