Les satellites DS | DS-U2-IK

1. Généralités

Les satellites DS-U2-IK, réalisés dans le cadre du programme de coopération internationale Intercosmos, sont destinés à l'étude de la magnétosphère et de l'ionosphère.

Sept satellites ont été construits. Les trois premiers ont été mis sur orbite par des lanceurs Cosmos-2 (11K63), et les quatre autres par des lanceurs Cosmos-3M (11K65M).

Satellite Lancement Nom Masse Lanceur  
DS-U2-IK-1 7 août 1970 Intercosmos-3 222kg Cosmos-2
DS-U2-IK-2 2 décembre 1971 Intercosmos-5 296kg Cosmos-2
DS-U2-IK-8 19 avril 1973 Intercosmos-9 256kg Cosmos-2
DS-U2-IK-3 30 octobre 1973 Intercosmos-10 329kg Cosmos-3M
DS-U2-IK-4 31 octobre 1974 Intercosmos-12 317kg Cosmos-3M
DS-U2-IK-5 27 mars 1975 Intercosmos-13 320kg Cosmos-3M  
DS-U2-IK-6 11 décembre 1975 Intercosmos-14 312kg Cosmos-3M
Tableau 1 : Liste des DS-U2-IK.

2. La charge utile scientifique

2.1. Intercosmos-3

L'objectif du premier DS-U2-IK est d'étudier les champs magnétiques, les radiations présentes sur orbite terrestre, ainsi que l'influence de l'activité solaire sur l'évolution de ces dernières [1].

Fig. 2.1.1 : Schéma du DS-U2-IK-1.
Crédit : KB Youzhnoïe.

Intercosmos-3 était équipé de trois instruments :

- L'analyseur basse fréquence ANTch-1 (Анализатор низких частот) [1], fourni par l'IZMIRAN où le chef de projet est Y.I. LIKHTER. L'instrument lui-même a été construit par l'OKB MEI [3]. Son but est de mesurer l'intensité et la distribution spectrale des ondes très basses fréquences (VLF). Il peut détecter les ondes électromagnétiques sur six fréquences (1,6kHz, 2,5kHz, 4,0kHz, 6,3kHz, 8,0kHz et 10kHz), avec une bande passante égale au huitième de la fréquence centrale [3][2].

- Le transmetteur UKV-TchM, fourni par l'Institut de Géophysique de l'Académie des Sciences de Tchécoslovaquie (Geofyzikálního ústavu Československé akademie věd). Il permet de transmettre au sol les données issues de l'ANTch-1. La transmission se fait sur la fréquence 136,35MHz et est reçue à la station du Lac des Ours de l'OKB MEI, près de Moscou [3][2].

Fig. 2.1.2 : Le transmetteur UKV-TchM.
Crédit : Magion, jeho předchůdci a následovníci.

- L'instrument PG-1 destiné à mesurer le flux de particules chargées. Fourni par le NII YaF de l'Université Nationale de Moscou (MGU), il peut détecter les protons dont les énergies sont dans la gamme 1 à 30 MeV, ainsi que les électrons dont les énergies sont supérieures à 40 keV [3][2]. La détection est réalisée par deux compteurs Geiger-Müller, STS-5 et SBT-9, fournis par la Tchécoslovaquie [4].

Fig. 2.1.3 : L'instrument PG-1.
Crédit : 45 лет ИКИ.

Intercosmos-3 était également équipé d'un prototype du transmetteur tchécoslovaque TS-1 [5].

2.2. Intercosmos-5

Le deuxième satellite DS-U2-IK a les mêmes objectifs que son prédécesseur, Intercosmos-3. Il est équipé de trois instruments, l'un d'eux étant l'analyseur de fréquence ANTch-2 de l'IZMIRAN, qui est une version modernisée de l'ANTch-1 [1][2].

Fig. 2.2.1 : Schéma du DS-U2-IK-2.
Crédit : KB Youzhnoïe.

Le second est le détecteur PG-1, modernisé par rapport à celui qui a volé sur Intercosmos-3 [1][2][6]. Le troisième est le système de télémesure TS-1 dont un prototype avait volé sur Intercosmos-3 [1][2].

Fig. 2.2.2 : Reproduction d'Intercosmos-5.
Centre éducatif Makarov de Dnipro. Crédit : Nicolas PILLET.

Fig. 2.2.3 : Le magnétophone TS-1-M du système TS-1.
Crédit : Institut d'histoire militaire de Prague.

2.3. Intercosmos-9

Le satellite DS-U2-IK-8 a été baptisé Intercosmos-9 ou Kopernik-500, car sa charge utile est en grande partie fournie par la Pologne qui célébrait en 1973 le cinq-centième anniversaire de la naissance de Nicolas COPERNIC.

Fig. 2.3.1 : Schéma du DS-U2-IK-8.
Crédit : KB Youzhnoïe.

L'objectif de ce satellite est l'observation du Soleil dans le domaine radio et l'étude de l'ionosphère. Il est pour cela équipé de trois instruments, en plus du système de télémesure TS-1 :

- Le radiospectrographe RS-500K, construit par l'Institut d'Aviation de Varsovie et conçu par le Centre astronomique Nicolas Copernic de Toruń. Il est destiné à étudier les sursauts solaires en mesurant les ondes radio dans la bande 0,6-6,0MHz avec une résolution de 30kHz [1][2][7].

Fig. 2.3.2 : Reproduction d'Intercosmos-5.
Centre éducatif Makarov de Dnipro. Crédit : Nicolas PILLET.

Fig. 2.3.3 : Schéma de principe du spectrographe RS-500K.
Crédit : Polska w Kosmosie.

Fig. 2.3.4 : Schéma de principe du spectrographe RS-500K.
Crédit : Polska w Kosmosie.

- La sonde à impédance basse fréquence IM-1 fournie par l'Institut de Radioélectronique (IRE) de l'Académie des Sciences d'Union soviétique. Elle est destinée à l'étude du plasma présent dans la ionosphère, et fonctionne à 50kHz [1][2][7].

- La sonde à impédance haute fréquence IK-3 fournie par l'Institut de Recherche en Radiophysique (NIRFI) d'Union soviétique. Elle est destinée à mesurer la densité d'électrons dans la ionosphère, et fonctionne entre 3,1 et 15MHz [1][2][7].

2.4. Intercosmos-10

Le satellite DS-U2-IK-3 est destiné à étudier les interactions entre la magnétosphère et la ionosphère terrestres. C'est le premier DS-U2-IK à être mis sur orbite par un lanceur Cosmos-3M. Il est donc considérablement plus lourd que ses prédécesseurs, et il emporte pas moins de cinq instruments scientifiques, en plus du système de télémesure tchécoslovaque TS-1.

Fig. 2.4.1 : Schéma du DS-U2-IK-3.
Crédit : KB Youzhnoïe.

- Le récepteur PX-1, fourni par l'Institut de Géophysique (GFI) de l'Académie des Sciences de Tchécoslovaquie. Il fonctionne en très basse fréquence (VLF) [2].

- La sonde de Langmuir ZL, fournie par le Centre de Recherche en Géosciences (GFZ) d'Allemagne de l'Est. Elle est destinée à mesurer la température et la densité électronique dans le plasma de la magnétosphère [2].

- Le magnétomètre avec son système de suivi MSS (Магнитометр со Следящей Системой), destiné à mesurer les perturbations magnétiques aux hautes latitudes. Il est fourni par l'IZMIRAN [2].

- L'instrument IFEP de l'IKI pour mesurer les champs électriques et leurs fluctuations dans les fréquences comprises entre 0,01 et 70Hz [2].

- Le spectromètre RIEP-2801M de l'IKI pour mesurer les flux de particules chargées dans les énergies allant de 30eV à 30keV [2].

2.5. Intercosmos-12

Le satellite DS-U2-IK-4 est destiné à poursuivre les études de la ionosphère, et il est pour cela équipé de quatre instruments.

Fig. 2.5.1 : Schéma du DS-U2-IK-4.
Crédit : KB Youzhnoïe.

- L'analyseur de micrométéorites K-1-3 qui permet de capter les micrométéorites et d'analyser leur constitution. La partie électronique de cet instrument est fournie par l'Institut central de recherche en physique (KFKI) de l'Académie des Sciences de Hongrie (MTA) [8]. La Tchécoslovaquie a également participé au développement de l'instrument [2].

Fig. 2.5.2 : La partie électronique de l'instrument K-1-3.
Crédit : Magyar Űrkutatási Iroda.

- La sonde de Langmuir P-2, fournie par la Bulgarie et l'Allemagne de l'Est. Elle est destinée à la mesure des concentrations ioniques et électroniques [2]. Il s'agit d'une version modernisée de l'instrument P-1 qui avait volé sur Intercosmos-8.

Fig. 2.5.3 : L'instrument P-2.
Crédit : Académie des Sciences de Bulgarie.

- La sonde capacitive à haute fréquence REZ-2, fournie par l'Allemagne de l'Est. Son but est de mesurer la concentration électronique dans la ionosphère [2].

- Le spectromètre de masse DESM-1 pour étudier les variations de la composition en ions. Il est fourni par l'Institut des Technologies Isotopiques et Moléculaires de Cluj, en Roumanie. Il a une masse de 0,540kg et consomme 9,2W. Ses résultats ne sont pas concluants car un bruit de fond important recouvre les mesures [9].

2.6. Intercosmos-13

Le satellite DS-U2-IK-5 avait pour mission d'étudier la ionosphère terrestre ainsi que les radiations émises par notre planète [1]. C'est le premier à être mis sur une orbite inclinée à 83°. Il était équipé de cinq instruments, en plus du système de télémétrie TS-1.

Fig. 2.6.1 : Schéma du DS-U2-IK-5.
Crédit : KB Youzhnoïe.

- L'instrument PG-1B destiné à mesurer le flux de particules chargées. Fourni par le NII YaF de l'Université Nationale de Moscou (MGU), il peut détecter les particules dont les énergies sont dans la gamme allant de 20 à 500 keV [2]. La détection est réalisée par deux compteurs Geiger-Müller fournis par la Tchécoslovaquie.

Fig. 2.6.2 : Les instruments PG-1B (au premier plan) et EMA (en haut à droite de l'image).
Crédit : IKI.

- L'instrument EMA, fourni par l'Institut d'Astronomie de l'Académie des Sciences de Tchécoslovaquie. Il est destiné les particules dans les basses énergies [1][2][6].

- L'analyseur basse fréquence ANTch-2, fourni par l'IZMIRAN, qui a déjà volé sur Intercosmos-5.

- Le détecteur de protons TP-1, fourni par l'Institut d'Astronomie de Prague [10]. Il permet de détecter les protons dont les énergies sont comprises dans la plage 0,5-70MeV [2].

- L'impédance-mètre PX-2, fourni par la Tchécoslovaquie, afin d'étudier les champs magnétiques à basses fréquences [2].

2.7. Intercosmos-14

Le satellite DS-U2-IK-6 avait pour mission d'étudier les ondes électromagnétiques de très basses fréquences, le plasma et les micrométéorites. Il est équipé de neuf instruments, en plus du système de télémesure TS-1.

Fig. 2.7.1 : Schéma du DS-U2-IK-6.
Crédit : KB Youzhnoïe.

- Les analyseurs basse fréquence ANTch-2 et ANTch-3, fournis par l'IZMIRAN, qui ont déjà volé sur Intercosmos-5 et Intercosmos-13. Le premier détecte les ondes transversales, le second les ondes longitudinales [2].

- Le détecteur de micrométéorites AMM, constitué du capteur LKDS-1M fourni par l'Institut d'Astronomie de l'Académie des Sciences de Tchécoslovaquie, en collaboration avec le GEOKhI soviétique, et du boîtier électronique K-1-3 fourni par l'Institut Central de Recherche en Physique de Budapest.

- La sonde de Langmuir P-3, fournie par la Bulgarie. Elle est destinée à la mesure des concentrations ioniques et électroniques [2][12].

- Quatre transmetteurs Maïak qui permettent d'étudier la concentration ionique entre le sol et le satellite [2].

- Les récepteurs PX-4/1 et PX-4/2 fournis par l'URSS et la Tchécoslovaquie, qui sont destinés à mesurer les champs électriques basse fréquence [2].

- Le capteur de champ électrique EPX-4, fourni par l'URSS et la Tchécoslovaquie [2].

- Un capteur pour mesurer le champ magnétique, fourni par l'URSS [2].

- Le capteur de température électronique DET, fourni par l'URSS et la Tchécoslovaquie [2].

Bibliographie

[1] KONIOUKHOV, S., Ракеты и космические аппараты КБ "Южное", Dniepropetrovsk, 2000
[2] Le site du Conseil Espace de l'Académie des Sciences de Russie [http://stp.cosmos.ru]
[3] SOBOLEV, Y., Памятные события: Спутник “Интеркосмос-3", bulletin n°11-2005 de l'IZMIRAN
[4] BANO, M, et al., Исследование распределения потоков заряженных частиц под радиационными поясами по данным спутника "Интеркосмос-3", Kosmitcheskie Issledovania, Tome 12-4, p. 566
[5] AGAFONOV, Y., 40 лет сотрудничества в космосе, in 45 лет ИКИ, pp. 42-58
[6] NEMETCHEK, Z., et al., Математико-физический факультет Карлова университета, in 45 лет ИКИ, pp. 135-150
[7] HANASZ, J. et al., First Results of the Soviet-Polish space experiment "Intercosmos-Kopernik-500"
[8] Le site de l'agence spatiale hongroise : http://www.hso.hu
[9] RISTOIU, D., Contributions of the scientists from Cluj to the cosmic space research
[10] FISCHER, S., et al., Secondary maximum of proton intensity in radiation belts near plasmapause
[11] ZACHAROV, I., et al., Results of investigating meteoric matter on the Interkosmos-14 satellite
[12] MICHEV, D., Космическите изследвания в България, p. 88


Dernière mise à jour : 4 janvier 2019