Historique
événements 2011
10/2011 : 2ème colloque international Demeter
A l'occasion du second colloque international sur Demeter qui s'est tenu au siège du CNES du 10 au 12 octobre 2011, 80 géophysiciens du monde entier se sont réunis pour présenter les résultats nouveaux obtenus à partir de la quantité importante de données acquises au cours des 6 ans et demi de la mission de ce satellite.
Lire le Communiqué de Presse complet.
03/2011 : Retrait de service pour Demeter
Pour éviter que la banlieue terrestre ne devienne une vaste décharge, la plupart des agences spatiales ont adopté au tournant des années 2000 des règles de bonne pratique concernant le retrait de service de leurs satellites. Entrée en vigueur fin 2010, la Loi sur les Opérations Spatiales, complétée par la Réglementation Technique élaborée par le CNES, est venue donner un caractère impératif à ces règles (passivation fluidique, passivation énergétique, rentrée atmosphérique en moins de 25 ans pour les orbites basses).
Passivation fluidique :
Bien gérer le retrait de service d'un satellite, c'est d'abord prévoir. Un des paramètres les plus difficiles à évaluer concernant l'état d'un satellite est la quantité de carburant restant à bord. Nous devons en effet préserver une quantité d'ergol suffisante afin d'effectuer les manœuvres de libération d'orbite sans toutefois raccourcir inutilement la durée d'exploitation. A cela s'ajoute la difficile évaluation du risque de panne subite qui pourrait empêcher de mener les opérations de retrait de service.
La passivation fluidique de Déméter effectuée début 2011 a dû se confronter à ces incertitudes. À l'origine, le vidage complet des ergols était une expérimentation technologique visant à améliorer les modèles utilisés pour déterminer les bilans de masse d'ergols. Au préalable, nous nous étions assuré que le vidage complet d'un réservoir à membrane était sans risque. L'expérimentation Demeter a permis de démontrer la faisabilité du vidage complet des ergols avec ce type de réservoir (à membrane) utilisé par les filières Myriade et Protéus.
Le premier objectif dans la perspective d'un retrait de service d'un satellite, est de faire en sorte qu'il reste intègre et inerte au-delà de sa fin de vie ; ainsi, vider le réservoir de Déméter avait pour but d'éviter qu'il n'explose un jour du fait de la dégradation lente des ergols résiduels, générant alors quantité de débris de toutes tailles sur des orbites très fréquentées. Pour cette même raison, une autre opération, appelée passivation électrique, concerne le circuit d'alimentation en énergie électrique des satellites. Il s'agit cette fois de minimiser les risques d'explosion de la batterie et d'une façon générale de passiver toute les sources d'énergie.
Les opérations de passivation fluidique Demeter ont consisté en une série de manœuvres de demi grand axe afin de vider progressivement le réservoir tout en conservant le contrôle du satellite.
A chaque manœuvre, la variation de demi grand axe commandée a été de ±1,6 km correspondant à des poussées de 2 minutes, ce qui permet d'écarter tout risque d'auto-inflammation de l'hydrazine. Il est à noter qu'il n'y avait pas dans ce cas précis nécessité de décroître fortement le demi grand axe de l'orbite de Demeter dans la mesure où d'une part la durée estimée de la rentrée atmosphérique était inférieure à 25 ans sur l'orbite opérationnelle, et d'autre part les orbites plus basses atteignables étaient en conflit potentiel avec d'autres satellites.
En tout, 15 manœuvres ont été réalisées et au final, l'orbite de Demeter a été abaissée de 1,4 km.
Le quasi vidage du réservoir a été atteint dès la 13° manœuvre, puis deux manœuvres complémentaires ont été réalisées afin d'observer le comportement du système lors de poussées à basse pression d'hydrazine.
Le satellite a été déclaré non manœuvrant à la fin des opérations de passivation fluidique, qui ont duré 5 semaines.
Passivation électrique :
Par conception, un satellite est extrêmement robuste à tout événement pouvant conduire à sa perte. En particulier, les sous-systèmes sont capables de se rallumer et de redémarrer automatiquement et il est impossible de couper définitivement l'alimentation électrique depuis le sol. Le contournement de ces sécurités a consisté à orienter le panneau solaire vers une direction opposée au soleil jusqu'à ce que les batteries soient complètement déchargées. Mais comme, en l'absence de contrôle d'attitude, les panneaux solaires peuvent se retrouver incidemment orientés au soleil et recharger la batterie, un logiciel de vol, composé uniquement de lignes de code inopérantes qui empêche tout redémarrage intempestif des équipements du satellite (notamment des émetteurs bord), a été téléchargé à bord avant la fin de vie.
Les opérations de passivation électrique ont été réalisées le 17 mars 2011, date à laquelle les dernières télécommandes ont été envoyées à bord, non sans une certaine émotion, en présence des équipes opérationnelles et de l'équipe projet de développement.
Équipe Demeter lors des dernières opérations du satellite
Une page se tourne... Demeter était le premier satellite de la filière Myriade, dont il a brillamment démontré la capacité à mettre en œuvre des missions innovantes à très faible coût.
Le satellite s'est éteint le 17 mars à 17:37:45 en direct sur une visibilité Kiruna, après plus de 5 ans de bons et loyaux services pour une durée de vie initialement espérée au mieux de deux ans.
Événements 2010
12/2010 : Dernière programmation scientifique pour Demeter
Définie par le centre de mission du Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E), cette programmation a fixé la fin de la mission scientifique du premier microsatellite développé et lancé par le CNES au 9 décembre dernier.
DEMETER laisse en héritage plus de six ans de données qui ont amélioré significativement nos connaissances de l'ionosphère et permis d'imaginer de nouvelles expériences, telles que Taranis. La communauté scientifique continue à exploiter ces données pour les études sur le lien entre des perturbations de l'ionosphère et l'activité sismique et volcanique.
Courant janvier 2011, les activités associées à sa fin de vie commenceront. Elles démarreront par la procédure de vidage des ergols, puis par la passivation du microsatellite.
01/2010 : Demeter a survolé HAITI 3 jours avant le séisme
Demeter a survolé HAITI 3 jours avant le séisme
Observation de Demeter 3 jours avant le tremblement de Terre de HAITI (magnitude 7) qui a eu lieu le 12 janvier 2010 à 21.53.09 TU (épicentre à 18.451°N, 72.445°W). Le panneau du haut montre la variation de la densité électronique mesurée de nuit à l'altitude du satellite. Le triangle rouge dans le panneau du bas indique le moment où le satellite passe au dessus du futur épicentre. Une diminution de la densité est localement observée autour de cette position.
Événements 2009
10/2009 : Un événement remarquable enregistré par Demeter avant le séisme de Samoa
Observations de Demeter 7 jours avant le tremblement de terre de Samoa (Magnitude 8)
Observations de Demeter 7 jours avant le tremblement de terre de Samoa (Magnitude 8) qui a eu lieu le 29 Septembre 2009 à 17.48.11 UT (épicentre à 15.51°S, 187.97°E). De haut en bas, les panneaux montrent la densité électronique, la température électronique, la densité de l'ion O+, et les séismes qui ont lieu le long de l'orbite du satellite. Les triangles rouges indiquent la position de l'épicentre et des nombreuses répliques. On peut observer une augmentation des densités électronique et ionique et une diminution de la température qui sont extrêmement bien localisées au dessus du futur épicentre.
04/2009 : Communiqué de presse concernant le papier GRL par Fullekrug et al. (2009)
26/03/2009 : Revue d'Exploitation Demeter au CNES Toulouse
Événements 2008
27-28/03/2008 : Revue d'Exploitation Demeter au CNES Toulouse
Événements 2007
29/03/2007 : Nouvelle version du Logiciel de Vol de la plateforme qui corrige l'anomalie de datation d'une seconde
19/03/2007 : Demeter enregistre des perturbations dans l'ionosphère
Influence des émetteurs TBF (Très Basse Fréquence) sur l'ionosphère
NWC en Australie est un émetteur de l'armée Américaine très puissant (1000 kW) qui envoie des ondes à la fréquence 19.8 kHz. La figure montre les perturbations induites dans l'ionosphère par cet émetteur autour de 14.52.30 TU. Ces perturbations sont enregistrées quand Demeter passe à proximité. Le panneau du haut montre un spectrogramme dans la gamme HF (Haute fréquence) où l'on voit une fréquence caractéristique du plasma qui est excitée autour de 1.8 MHz. Le panneau suivant représente un spectrogramme TBF (Très Basse Fréquence) d'une composante électrique avec une très forte augmentation du signal sur toute la gamme de fréquence (on voit aussi la fréquence de l'émetteur à 19.8 kHz). Ensuite la densité et la température électronique mesurées par la sonde de Langmuir ont été tracées. Les courbes montrent une grande variation de ces paramètres ionosphériques comme dans le dernier panneau qui représente la température ionique mesurée par l'analyseur de plasma. En deux ans plus d'une cinquantaine d'événements typiques comme celui la ont été enregistrés et les traces des orbites au moment des perturbations ont été portées sur la figure suivante.
L'étoile indique la position de l'émetteur au Nord-Ouest de l'Australie et le carré indique la position géomagnétique de cet émetteur à l'altitude de Demeter (700 km). On voit que ces perturbations sont centrées à 700 km autour de la ligne de champ magnétique dont le pied correspond à la position de l'émetteur au sol. Ce chauffage de l'ionosphère couvre une surface de l'ordre de 500000 km².
18/01/2007 : Deuxième Revue d'Exploitation Demeter
Événements 2006
07/07/2006 : Décision de prolonger de 2 ans supplémentaires la mission scientifique, qui se poursuivra donc jusqu'à l'été 2008
14/06-16/06/2006 : Symposium International Demeter à Toulouse
Pour plus d'informations, veuillez consulter le site web du symposium à l'adresse :
http://www.cta-events.com/demeter/
Événements 2005
05/12/2005 : Abaissement d'orbite à 660 kilomètres, le phasage de l'orbite par rapport à l'équateur reste quasiment identique
31/03/2005 : les données acquises par Demeter laissent augurer des résultats scientifiques intéressants
Les données ionosphériques acquises par Demeter depuis le début de la mission sont d'une grande qualité et des événements importants ont déjà été enregistrés. Les figures suivantes en montrent un aperçu. Elles concernent les principaux aspects des objectifs scientifiques de Demeter :
- la surveillance de l'environnement électromagnétique de la Terre,
- les émissions liées à l'activité humaine,
- les perturbations ionosphériques liées à l'activité séismique. Le but principal de Demeter est de faire une analyse statistique de nombreux événements pour déterminer les principales caractéristiques des effets seismo-électromagnétiques dans l'ionosphère. Il est beaucoup trop töt pour faire une telle statistique mais une étude par cas permet de déterminer les paramètres les plus sensibles qu'il faudra particulièrement traiter dans cette analyse statistique.
Ondes électromagnétiques recueillies par Demeter le 10 Novembre 2004 lors du plus important orage magnétique solaire de l'année (Dst= -400 nT). Le panneau du haut montre un spectrogramme du champ électrique et celui du bas un spectrogramme du champ magnétique dans la gamme EBF. L'intensité des émissions est codée en couleur suivant l'échelle qui est indiquée à droite. Les données correspondent à une demi-orbite complète. On observe de chaque coté, à hautes latitudes, des émissions intenses de type "souffle". Tout le long de l'orbite les émissions de type "souffle" sont limitées par une fréquence de coupure qui correspond à la gyrofréquence des protons. Au milieu centrées sur l'équateur magnétique, on observe des émissions quasi-périodiques en forme d'entonnoir.
Spectrogramme d'une antenne électrique enregistré par Demeter le 23 Juillet 2004 pendant la période de recette en vol (cela explique les traits verticaux blancs qui correspondent à des changements de mode). Les paramètres géophysiques sont tracés sous le panneau. Il y a 11 minutes de données. On observe un système de raies (qui ne sont pas des interférences) dont les fréquences centrales sont espacées d'environ 50 Hz. Ces raies horizontales sont limitées par la fréquence de coupure des ondes naturelles (à la gyrofréquence des protons). Elles subissent une intensification importante au niveau de l'équateur magnétique qui est une région privilégiée pour les interactions ondes - particules. Ces raies qui ne sont pas aux harmoniques exactes du 50 Hz sont appelées MLR (Magnetospheric Line Radiation) et on pense qu'elles sont générées par les radiations émises par les lignes électriques.
Orbite de Demeter au-dessus du Japon le 29 Août 2004. L'étoile représente l'épicentre d'un tremblement de terre de magnitude 7.1 qui va se produire le 5 Septembre 2004 dans la région de Kii-Peninsula (Lat=33.05N, Long=136.78E). L'intensification du trait sur l'orbite correspond à la période où l'on voit une perturbation ionosphérique avec les données de Demeter (Figure suivante).
De haut en bas les panneaux montrent successivement un spectrogramme d'une antenne magnétique entre 0 et 2 kHz, la densité des ions mesurée par IAP, la densité et la température électronique, et les tremblements de terre "vus" par Demeter le long de l'orbite. Dans ce dernier panneau l'axe des ordonnées donne la distance entre Demeter et l'hypocentre du séisme. La couleur rouge du symbole dont la taille est proportionnelle à la magnitude indique que Demeter survole la région avant le séisme. On observe une importante variation des paramètres ionosphériques au moment du survol de la région séismique (dans le panneau du haut, les deux bouffées d'interférences correspondent à des périodes de désaturation des roues qui servent pour le maintien de l'attitude du satellite).
Événements 2004
05/10/2004 : Demeter enregistre des ondes quasi-périodiques dont on ne connaissait pas l'étendue
La possibilité d'enregistrer des données tout le long de l'orbite avec une grande résolution a permis de mettre en évidence des émissions naturelles dont on ne connaissait pas l'étendue. Par exemple, Demeter a enregistré des ondes quasi-périodiques de type "hiss", générées dans les 2 hémisphères et se propageant jusqu'à l'équateur (voir demi-orbites 884_0 et 885_0). Ces ondes sont observées sur plusieurs demi-orbites consécutives ce qui montre leurs extensions temporelles et spatiales.
>Figure 1 : Tracés des 4 demi-orbites où les ondes quasi-périodiques sont observées. Ces demi-orbites sont à droite en vert. Elles sont descendantes de jour.
Figure 2 : Données recueillies par Demeter dans la gamme TBF par les capteurs électriques (panneau du haut) et magnétiques (panneau du bas) pour les 4 demi-orbites. Les spectrogrammes sont calculés à bord du satellite.
Il est encore beaucoup trop tôt pour avoir des résultats concernant l'objectif scientifique principal de Demeter car nous voulons traiter le problème du point de vue statistique. Pour exemple, l'événement qui est décrit dans la figure 3 figurera automatiquement dans la statistique. En effet les données séismiques sont traitées conjointement avec l'orbitographie de Demeter pour trouver les cas où Demeter est proche (en distance et en temps) d'un tremblement de terre et une fonction du centre de mission permet d'extraire de la base de données les cas les plus favorables.
Figure 3 : Données recueillies le 13 Septembre 2004 entre 13 :58 :10 et 14 :00 :10 UT. Le premier panneau représente un spectrogramme EBF d'une composante électrique. Les trois panneaux suivants concernent des données provenant de la sonde de Langmuir (dans l'ordre la densité électronique, la température électronique, la densité ionique). Le dernier panneau donne des informations sur les séismes que le satellite a rencontrés le long de son orbite. L'événement le plus intéressant est indiqué par le triangle en rouge plein. Il correspond à un séisme de magnitude 6 qui va avoir lieu le 15 Septembre à 19 :10 :50 UT (lat : 14.25, long : 120.42). Les données de la sonde de Langmuir ainsi que le signal en basse fréquence de l'antenne électrique (< 50 Hz) montrent indépendamment une modification de l'ionosphère quand le satellite passe au dessus de cette région.
5-9/09/2004 : MEEMSV-2004
IVième Atelier International sur les methodes magnétiques, électriques et électromagnétique en sismologie et volcanologie à La Londe Les Maures - France.
Vous trouverez plus d'informations sur le site de l'atelier.
11/08/2004 : Début de la mission scientifique comme prévu. Tout est OK.
09/08/2004 : Mise ON du calculateur de bord et test de la mémoire.
04/08/2004 : Une nouvelle version du logiciel de vol a été téléchargée sur le satellite.
29/07/2004 : Report du début de la mission scientifique.
Le début de la mission scientifique prévu le 28 juillet a été reporté au moins jusqu'au milieu de la semaine prochaine à cause d'un problème sur le contrôle de l'attitude du satellite (un SEU a provoqué un dysfonctionnement d'une roue inertielle).
21-27/07/2004 : Les tests de compatibilité électromagnétique se sont déroulés correctement.
15/07/2004 : Tests du satellite en configuration nominale pour l'utilisation scientifique.
Pendant ce test, les instruments IAP et IDP ont été mis en marche pour la première fois et le RNF a fait ces premières analyses. Tout est nominal.
08/07/2004 : Les bras suportant les boules composant les antennes électriques de l'instrument ICE ont été déployés avec succès entre 8h29 et 8h31 TU ce jour.
07/07/2004 : Deploiement du bras supportant les capteurs IMSC et ISL réussi.
06/07/2004 : Mise sous tension et validations des expériences IMSC (champ magnétique), ICE (champ électrique) et ISL (sondes de Langmuir)
Mise en marche des instruments IMSC, ICE et ISL sur Demeter, réception des données provenant de ces instruments et traitement de ces données au CMS. Tout est OK. Les données du champ magnétique sont assez polluées, mais compte tenu que le bras IMSC n'est pas encore déployé, c'est tout à fait normal.
Les premières données sont disponibles sur le serveur du LPCE.
05/07/2004 : Mise sous tension et validation de l'ordinateur du BANT
Réception au CMS des premières données de Demeter qui valident le fonctionnement du module BANT. Tout est OK
30/06/2004 : Des nouvelles du satellite en vol
Le premier passage avec vidage de la télémesure Temps réel sur la station TTCET d'Aussaguel hier vers 13h50' heure locale (11h50' TU) a donné confirmation :
- du succès de l'opération de déploiement du générateur solaire
- du démarrage de la transition vers le mode acquisition/survie, pointé soleil
- de la bonne santé des autres fonctions impliquées dans cette phase
- de l'état de charge batterie nominal.
Etat général du Satellite : RAS comportement nominal et très proche des prévisions
Etat Segment Sol : RAS nominal
Opérations en cours jusqu'à ce soir 17h00' :
- chargement de la programmation émetteur
- vidage de la T.M. enregistrée
- ouverture pyro-vanne du système propulsion
- recalage du temps bord
- changement des seuils de régulation thermique.
29/06/2004 : Lancement réussi
Le lancement de Demeter, premier satellite de la filière microsatellite Myriade, a été lancé avec succès ce jour à 8 h 30 (heure locale française) depuis Baïkonour, par un lanceur Dnepr.
L'injection du satellite a eu lieu à 8 h 45 et le déploiement des générateurs solaires vers 9 h 07.
Les premières localisations, et les télémesures reçues confirment la bonne position de Déméter ainsi que sa bonne santé. Le générateur solaire est effectivement déployé, le SCAO est en mode MACQ phase 3 conformément à la prévision.
Il lui faudra encore quelques jours pour être totalement opérationnel et commencer à donner des données aux scientifiques.
29 Juin 2004 : Créneau de tir pour un lancement par un lanceur DNEPR.
26/06/2004 : Avancement de la préparation au lancement
25/06/04 : test positif de la ligne téléphonique du site d'observation ; besoin d'un test complémentaire de la ligne de diffusion video par Internet, une fois que les filtres du fire wall CNES auront été levés ; l'adresse fournie par les Russes fonctionne correctement depuis un PC standard à l'extérieur du CNES.
26/06/04 : Réunion avec Kosmotras et Yuzhnoye "RAL" lanceur, menée par A.De Leffe :
Les autorités lanceur ont apporté des réponses satisfaisantes à l'ensemble des questions du CNES, ce qui a conduit A.De Leffe à conclure au succès de cette revue (ci-contre photo des débats)
Avancement lanceur :
- Tous les tests électriques ont maintenant été effectués.
- Mise en configuration finale pour lancement prévue le 28/06/04
Rendez-vous à venir :
28/06/04 11H00 Toulouse : test en liaison avec le CNES Toulouse du lien vidéo par internet du site d'observation du tir
28/06/04 : Réunion de Kosmotras et des responsables charges utiles dans l'après-midi
29/06/04 à 9H00 locales Baïkonour : réunion plénière du comité directeur du vol
Et bien sûr TIR à 6H30 UTC le 29/06/04
06/2004 : Montage des satellites dans le module SHM
Suite au désistement de AKS-1, c'est le 18 juin 2004 qu'a été monté dans le module spatial (SHM) le dernier satellite co-passager de Demeter, SAUDISAT-2, et que le SHM a été fermé, en présence du CNES.
Ci-dessous, photos de l'opération par M. Boddaert.
06/2004 : Préparation avant le lancement
Montage brackets de l'interface pyro lanceur ;
Montage MLI ;
Vérification électrique des micro switchs ;
Montage des pyros de séparation ;
Charge finale de la batterie ;
Mise à la masse des jauges de contrainte ;
Module SHM du lanceur livré en prévision du montage des satellites à partir du 15 Juin.
05/2004 : Essais end-to-end
26/04/2004 : Revue d'Aptitude au Vol
fin 04/2004 : Revue Qualification Technique
04/2004 : Essais de référence
08/01/2004 : L'appel à proposition de recherche scientifique Demeter est sur le site web du CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).
http://www.cnes.fr/AO/Demeter/index.htm
Date limite de soumission : 1er Mai 2004
Contact : AODEMETER@cnes.fr
24/02/2004 : Essais de vibrations à Toulouse
Événements 2003
11/2003 : Essais Vide-thermique
17/04/2003 : Livraison de la Charge Utile Demeter
Après un peu plus de 7 mois d'intégration et de validation normalement semées d'obstacles, la charge utile Demeter a revêtu son "habit de lumière" (photos ci-dessous) avant sa livraison chez LATECOERE.
