Les satellites DS | Les DS universels

Généralités

Les grands critères de conception des DS universels sont les suivants :

     - DS-U1 : non orienté et alimenté par batteries,
     - DS-U2 : non orienté et alimenté par panneaux solaires,
     - DS-U3 : orienté.

Les trois bus sont constitués d'un compartiment hermétique commun, sur lequel on vient installer les instruments spécifiques à la mission.

  DS-U1 DS-U2 DS-U3
Masse du bus (kg) 265 200-230 265
Masse maximale des instruments scientifiques (kg) 50 60 40
Tableau 1 : Caractéristiques massiques des satellites DS universels.

Le compartiment hermétique

Il permet d'assurer des conditions de fonctionnements conventionnelles aux systèmes électroniques [1]. Ce compartiment est un cylindre muni de deux fonds hémisphériques, le tout construit dans un alliage d'aluminium AMg-6. Il a un diamètre de 800mm pour une longueur totale de 1 460mm.

Il est constitué de trois sections : celle des instruments scientifiques, celle du système électrique et celle pour les systèmes généraux. L'intérieur du compartiment hermétique est inerté avec de l'azote.

Le système électrique occupe l'hémisphère supérieure du compartiment hermétique. Celle-ci est équipée de quatre radiateurs en céramique à haut coefficient d'émission qui épousent sa forme et qui permettent d'évacuer les calories générées par le fonctionnement des appareils électriques embarqués.

Fig. 1 : Réplique d'un satellite DS-U3-S.
Musée National d'Histoire de la Cosmonautique. Crédit : Nicolas PILLET.

La partie centrale du satellite est cylindrique. Elle est équipée de points d'attache qui permettent d'installer des capteurs pour les instruments scientifiques. Elle héberge également les systèmes de télécommunications qui permettent de communiquer avec le sol. Sur les satellites DS-U3, elle héberge aussi les systèmes nécessaires à l'orientation (capteurs solaires et propulseurs).

L'hémisphère inférieure est celle qui contient les instruments scientifiques, adaptables à chaque mission.

Le système électrique

Alors que les DS-U1 sont alimentés uniquement par des batteries zinc-argent (Ag-Zn), les DS-U2 et DS-U3 sont en plus munis de panneaux solaires qui permettent de recharger les batteries pendant les phases ensoleillées de l'orbite.

Les DS-U2 possèdent dix panneaux solaires. Six d'entre eux sont disposés sur une structure octaédrique en aluminium qui entoure la section cylindrique du compartiment hermétique. Les quatre autres panneaux sont déployés après le lancement (Fig. 5b). La surface totale est de 5m2.

Sur les satellites DS-U3, il y a huit panneaux solaires fixes, disposés en cercle autour de l'hémisphère inférieure, et huit panneaux déployables, disposés autour d'une structure octaédrique semblable à celle des DS-U2. La surface totale est de 3,7m2.

Les panneaux des DS-U3 gagnent en efficacité car ces satellites sont capables de s'orienter en direction du Soleil selon leur axe longitudinal, ce qui fait que les panneaux solaires sont éclairés pendant une durée plus importante.

Les systèmes de télécommunications

Le système de télécommunications est constitué des systèmes suivants :

   - le système de télécommande BRKL-B, qui permet de déchiffrer les commandes envoyées par le sol,
   - le système Krab, qui permet au sol de localiser le satellite afin de calculer sa vitesse et les paramètres de son orbite,
   - le système de mémorisation ZU-2S,
   - le système de transmission Tral-P2, qui permet d'envoyer les données télémétriques au sol, soit en temps réel quand le satellite passe au-dessus des stations de réception, soit en temps différé à l'aide du système ZU-2S.

Le système d'orientation

Pour les DS-U1 et DS-U2

Les deux premières générations de satellites DS universels n'étaient pas orientées à proprement parler, mais elles étaient capables de se diriger en direction de la Terre afin de pouvoir communiquer avec les stations de réception.

Pour cela, les satellites DS-U1 et DS-U2 étaient équipés d'un magnétomètre à fluxgate SGK-58, qui leur permettait de mesurer les trois composantes du vecteur champ magnétique de la Terre. Un système d'aimants, placés dans l'une des parties hémisphérique du compartiment hermétique, s'alignait alors sur ce vecteur.

Pour les DS-U3

Les DS-U3, la version la plus évoluée des Satellites de Dniepropetrovsk, étaient capables de s'orienter selon les trois axes. Pour cela, ils étaient équipés de capteurs solaires, de capteurs de vitesse angulaire, de volants d'inertie et d'un système de propulsion à réaction. Ce dernier comprend quatre réservoirs de gaz et huit moteurs qui permettent de contrôler le tangage, le roulis et le lacet.

Dans la partie éclairée de l'orbite, le satellite s'oriente en direction du Soleil selon son axe longitudinal. Les moteurs à réaction sont utilisés pour placer le satellite dans la bonne direction, puis la stabilisation est assurée par les volants d'inertie. Quand ceux-ci arrivent à saturation, les moteurs sont à nouveau utilisés pour les désaturer.

Bibliographie

Ракеты и космические аппараты конструкторсково бюро "Южное"


Dernière mise à jour : 26 septembre 2012