Les satellites Sfera

La géodésie consiste à déterminer la forme de la Terre et les variations géographiques de son champ de gravitation. Dans les années 1960, l'avènement des satellites artificiels à ouvert de nouvelles perspectives pour cette discipline.

Fig. 1 : Le principe de la géodésie spatiale.
Crédit : KOVALEVSKY / BARLIER.

1.Historique

Les Américains ont été les premiers à exploiter ce nouveau principe, notamment avec leur satellite Echo 1, lancé en août 1960. Mais l'Union soviétique ne tarde pas à lancer à son tour des recherches dans ce domaine. L'objectif est d'affiner les modèles du globe terrestre, principalement pour donner une meilleure précision aux missiles balistiques, porteurs de l'arme atomique.

En 1963, le Service Topographie de l'État-major des Forces Armées soviétiques (VTU GCh) confie la maîtrise d'œuvre du développement d'un satellite géodésique au Bureau d'Etudes de Mécanique Appliquée, le KB PM, qui est devenu depuis l'entreprise ISS Rechetniov. L'ingénieur Aleksandr MITSKO est placé à la tête du projet.

Fig. 2 : L'emblème du Service Topographique.
Crédit : Ministère de la Défense russe.

Les satellites géodésiques seront baptisés Sfera (11F621). D'autres entités sont impliquées dans leur développement, comme l'Usine Radiotechnique de Krasnoïarsk, la filiale de Tomsk du VNIIEM ou le NII-885. La construction des satellites est confiée au PO Poliot d'Omsk. Ils seront placés sur orbite par des lanceurs légers Cosmos-3M (11K65M).

Le premier satellite Sfera est lancé le 20 février 1968. Les essais en vol sont réalisés avec une première série de satellites jusqu'en 1972, et l'année suivante le système est qualifié et est officiellement réceptionné par les Forces armées soviétiques. Au total, dix-huit Sfera sont lancés jusqu'en 1978 (dont un échec).

Le dernier exemplaire fonctionne jusqu'au 1er mai 1980, ce qui marque la fin de l'exploitation opérationnelle des satellites Sfera. Dès 1981, une nouvelle génération de satellites géodésiques, baptisés GEO-IK (11F666), prend la relève.

Grâce aux données enregistrées avec les satellites Sfera, le modèle du globe terrestre utilisé par l'URSS, qui remontait à 1942 (SK-42) a pu être mis à jour en 1977. Ce nouveau modèle est une condition sine qua non avant la mise en service du système de navigation par satellites Tsiklone, qui préfigurera le système GLONASS, équivalent russe du GPS.

2. Descriptif technique

Les satellites Sfera ont une masse de 750kg et une durée de vie théorique de 6 mois. Leur système électrique, qui utilise des panneaux solaires, génère une puissance de 100W. Comme leur nom ne l'indique pas, ils ont la forme d'un cylindre de 3m de long pour 2,04m de diamètre. Leur conception est basée sur la plate-forme non orientée KAUR-1.

Ils sont équipés d'un projecteur, fourni par l'Usine Radiotechnique de Krasnoïarsk, qui leur permet d'être observés depuis le sol avec une précision de 3 à 6 secondes d'arc. De plus, ils embarquent un transmetteur radio qui permet aux stations de poursuite de mesurer leur vitesse de déplacement par effet Doppler, avec une précision de 0,1m/s.

Fig. 3 : Le satellite Sfera.
Crédit : ISS Rechetniov.

Les premiers satellites Sfera évoluaient sur des orbites circulaires à 1200km d'altitude inclinées à 74°. Par la suite, l'altitude a été augmentée à 1300-1400km, sans doute pour diminuer les perturbations liées à la haute atmosphère.

Six satellites Sfera ont été placés sur des orbites inclinées à 83° afin de fournir des données qui ont permis d'améliorer la précision des satellites de navigation Parouss (11F627).

Les Sfera sont contrôlés depuis la station NIP-14 de Chtchiolkovo, près de Moscou.

3. Liste des satellites

  Date Charge utile Inclinaison Commentaire
Nom
1 20 février 1968 Cosmos 203 11 74°
2 4 juin 1968 - 12 74° Echec lanceur
3 30 novembre 1968 Cosmos 256 14 74°
4 17 mars 1969 Cosmos 272 13 74°
5 24 novembre 1969 Cosmos 312 17 74°
6 28 avril 1971 Cosmos 409 15 74°
7 20 novembre 1971 Cosmos 457 16 74°
8 25 mars 1972 Cosmos 480 18 83°
9 21 décembre 1972 Cosmos 539 Ю226-19Л 74°
10 8 septembre 1973 Cosmos 585 24 / 53727104 74°
11 29 avril 1974 Cosmos 650 Ю226-20Л 74°
12 29 août 1974 Cosmos 675 23 / 53727103 74°
13 12 février 1975 Cosmos 708   69°
14 24 septembre 1975 Cosmos 770   83°
15 21 juillet 1976 Cosmos 842   83°
16 25 mai 1977 Cosmos 911   83°
17 24 novembre 1977 Cosmos 963   83°
18 26 décembre 1978 Cosmos 1067   83°

Bibliographie

- Le site d'ISS Rechetniov
- Journal d'ISS Rechetniov, n°3, février 2008
- Le site KIK SSSR


Dernière mise à jour : 22 décembre 2016