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NIMPH

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NIMPH (acronyme de Nanosatellite to Investigate Microwave Photonics Hardware) est un projet fédérateur de l'Université Fédérale de Toulouse de Nano-satellite 3U ou Cubesat dédié à démontrer la fiablité d'un système Opto-Microonde dans l'espace. C'est le premier projet du Centre Spatial Universitaire de Toulouse (CSU-T).

Contexte

Les systèmes opto-microondes allient les circuits microondes et des éléments à photoniques. L'utilisation de technologies Opto-Micronde fibrées dans les satellites de télécommunications permettrait d'augmenter sensiblement les performances en réduisant la taille et le poids, et en augmentant l'immunité face aux perturbations électromagnétiques. Toutefois, l'efficacité et la fiabilité de ces systèmes en milieu spatial reste à prouver. Le projet NIMPH se veut d'apporter des premières réponses.

NIMPH : les panneaux de protections sont enlevés

Mission

La mission de NIMPH est prévue pour une durée de 2 ans, ce qui est déjà un challenge pour une mission cubesat. L'orbite a été choisie comme circulaire à une altitude de 650 km pour faire un bon compromis entre la durée de mission, les besoins en rayonnements radiatifs, tout en satisfaisant la loi sur les déchets spatiaux (LOS[1]). La dose cumulée des rayonnements radiatifs reçus au niveau des systèmes à tester est projetée à 20 kRad.

Les charges utiles

Deux charges utiles sont embarquées dans le nanosatellite :

  • EDMON : c'est la charge utile principale [2],[3] qui comprend les composants optiques et l'électronique de contrôle et de mesures associées. L'élément central du dispositif est une fibre optique dopée qui sera utilisée comme amplificateur optique (EDFA). Cette fibre, soupçonnée d'être particulièrement sensible aux rayonnements radiatifs, sera positionnée en contact direct avec l'environnent spatial. Les mesures de gain et de bruit in-situ permettront de rendre compte des performances du systèmes et de détecter une éventuelle dégradation.
  • RADMON : c'est une charge secondaire dont la finalité est de mesurer l'environnement radiatif dans lequel le nanosatellite se trouve tout au long de la mission.

Plateforme

La plateforme du nanosatellite est l'ensemble de la structure qui reçoit les charges utiles. Elle comprend :

  • La structure du nanosatellite
  • Le système de panneau solaire pour fournir l'énergie (panneaux déployables)
  • La carte de gestion de puissance électrique incluant les batteries
  • La carte de télécommunications pour les communications avec le sol.
  • L'ordinateur central ou OBC
  • Un système de stabilisation, ou SCAO, permettant au nanosatellite d'avoir toujours ses panneaux solaires pointés vers le soleil.

Les spécifications préliminaires du nanosatellite complet sont :

Taille 30 cm x 10 cm x 10 cm
Masse 4 kg
Puissance électrique 7 W (max)

NIMPH utilisera les bandes radioamateurs (liaisons montante 145 MHz, Liaison descendante 432 MHz) pour les échanges de données avec le sol.

Les acteurs

Le projet NIMPH est un projet étudiant. Son objectif principal est de sensibiliser les étudiants à la problématique du spatial et de développer les relations inter-établissement. À ce jour, deux établissements s'investissent dans ce projet : l'ISAE-Supaéro et l'Université Paul Sabatier de Toulouse (ainsi que le département Génie Mécanique et Productique, Techniques Aérospatiales de l'IUT). Il est intégré dans les projets du CSU-T et labellisé dans le projet JANUS[4]. Ils reçoivent le support ou l'expertise du CNES, du LAAS-CNRS et Thales Alenia Space. Dans la politique de coopération mise en place par le CSU-T, d'autres établissements sont sollicités pour s'investir dans le projet. Cet état pourrait donc évoluer.

Notes et références

  1. LOI n° 2008-518 du 3 juin 2008 relative aux opérations spatiales, (lire en ligne)
  2. (en) Arnaud Fernandez et al, « The NIMPH Project », 7th CubeSat Symposium, Liège, Belgium.,‎ (lire en ligne)
  3. (en) Fernandez, A., Llopis, O., Nolhier, N., Viallon, C., Rissons, A., Destic, F., & Lizy-Destrez, S., « A 3U cubesat to investigate erbium doped fiber degradation at low earth orbit. », In Avionics and Vehicle Fiber-Optics and Photonics Conference,‎ (lire en ligne)
  4. « Projet JANUS », sur cnes.fr

Voir aussi

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