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23.12.2013 - Physique

Mission GOCE : les accéléromètres ONERA ont mesuré la traînée jusqu'à la fin

La mission du satellite GOCE (2009-2013) aura duré deux ans de plus que prévu, rassemblant des données sur la gravité terrestre d'une précision exceptionnelle. Les accéléromètres de l'ONERA ont également permis d'en savoir plus sur la haute atmosphère, jusqu'à la fin.

L'objectif scientifique de Goce était de cartographier le champ de gravité terrestre avec une haute résolution afin notamment de fournir une meilleure estimation de la surface équipotentielle de pesanteur de référence : le géoïde. La très grande précision de Goce a résulté de la combinaison d'instruments performants et d'une altitude basse. Principaux clients scientifiques de Goce : les océanographes et les géophysiciens.

        
 Vue d'artiste de Goce et représentation du géoïde d'après ses mesures. ©ESA

Goce a été la première mission scientifique à traînée compensée. A l'altitude très basse de la mission - 265 Km, le satellite subit un freinage atmosphérique permanent non négligeable. L'annulation de ce freinage dans la direction du mouvement est possible grâce aux moteurs ioniques avec des poussées qui compensent exactement cette traînée. Ce contrôle permet au satellite de progresser "comme si" il n'y avait pas d'atmosphère pour le freiner, et de conserver son orbite nominale.


Les accéléromètres ultrasensibles de l'ONERA
ont été au cœur des dispositifs de mesure
de la gravité (via le gradiomètre de Goce)
et de mesure de la traînée.
©ONERA

Quand le satellite à cours de carburant a commencé sa descente inexorable vers la Terre le 21 octobre 2013, quatre ans et demi après son lancement, sa mission scientifique concernant la gravité était terminée. Cette mission, qui devait durer nominalement 2 ans, a pu être prolongée, permettant l’obtention d’un géoïde d’une précision exceptionnelle, grâce à la qualité des accéléromètres ONERA.

La chute sur Terre s'est produite le 11 novembre. Pendant la descente, les accéléromètres ont continué à recueillir des données, en mode dégradé, sur la traînée. Ces données, transmises à la station sol, permettront  d'avoir une meilleure connaissance de la répartition de la densité d'air en haute atmosphère, jusqu'à l'altitude de 154 km, où l’instrument a été éteint du fait de mesures saturées.


Evolution de la trainée mesurée par les accéléromètres de l'ONERA depuis l'arrêt des propulseurs de Goce, jusqu'à l'arrêt des mesures. ©ESA