Pléiades (satellite)

Les satellites Pléiades sont des satellite de télédétection d'observation optique de la Terre.

En matière d’observation de la Terre, les images obtenues par le système optique Spot-5 présentent l’avantage de balayer un champ géographique relativement large, avec une résolution inférieure à 3 m. L’évolution des enjeux civils et militaires européens plaide aujourd’hui en faveur de l’accès à plusieurs niveaux de résolution d’image. L'objectif du programme Pléiades sera de fournir une nouvelle génération d'images optiques terrestres pour mieux répondre aux enjeux civils et militaires européens.

A partir de 2010, les satellites du système optique Pléiades seront mis en orbite par des fusées Soyouz-Fregat tiré depuis Kourou (Guyane française), et fourniront des images de plus petite superficie mais dont la résolution sera de 0,70 mètre.

La complémentarité des offres Spot et Pléiades permettra donc aux utilisateurs civils (cartographes, vulcanologues, géophysiciens, hydrologues, urbanistes etc.) et militaires d’accéder à une gamme d’images plus riche, et donc mieux adaptée à la variété de leurs besoins.

D’autre part, dans le cadre d’une coopération avec l’Italie, le système optique Pléiades est développé sous l’égide du CNES en parallèle du système radar Cosmo-Skymed, sous la responsabilité de l’agence spatiale italienne.

Au travers de la coopération franco-italienne, les utilisateurs accéderont à un choix encore plus riche d’images : optique ou radar, haute ou basse résolution, champ géographique plus ou moins vaste etc.

• Initiateur : CNES (maître d'oeuvre de l'ensemble du système Pléiades)
• Origine : Programme ORFEO (Optical and Radar Federated Earth Observation) de coopération spatiale franco-italienne, régi par le traité du Turin
• Statut : En cours de développement
• Participants : Agences spatiales française, suédoise, belge, espagnole et autrichienne, les ministères des défenses française, espagnole et italienne
• Objectifs : Couvrir l’ensemble des besoins européens civils et de défense dans la catégorie de la résolution métrique.
• D’une masse d’une tonne, ils évolueront en orbite héliosynchrone à 694 km d’altitude. Ils auront une capacité d’acquisition de 450 images par jour. Il pourront couvrir annuellement 2 500 000 km. Ces satellites, construit autour d’un télescope central, seront dotés du fait de la position de leur centre de gravité de capacités de manœuvre exceptionnelles. Leur résolution est de 0,7 m.
• Lancements : Pléiades-1 : mi 2010 à bord de Soyouz (depuis le Centre spatial guyanais), Pléiades-2 : 2011

Le contrat final fut signé en octobre 2003 pour un montant de 314 M€. Le programme étant civil et militaire, le financement a été en partie assuré par le ministère de la Défense qui le finance à auteur de 165 M€, transféré au Cnes via le Budget civil de recherche et de développement. Il s'agit alors de deux satellites de 1 tonne, capables d'une résolution de 70 cm en mode panchromatique et 2,8 m en mode multispectral.

Ce programme prévoit d'exploiter conjointement les satellites Pléiades (optique) et Cosmo/Skymed (radar), dont deux satellites ont déjà été lancés les 7 juin et 6 décembre 2007. Chaque pays a droit, pour des utilisateurs civils et militaire à un accès au système de son partenaire.

Maîtrise d'œuvre du segment spatial

C'est EADS Astrium Satellites qui assure la maîtrise d'œuvre dans son usine de Labège, dans la région toulousaine.

Le satellite, qui pèse finalement 900 kg, est d'une très grande agilité. Grâce à trois senseurs stellaires de Sodern, quatre gyroscopes à fibre optique (FOG) d'IXSEA et Astrium et un récepteur Doris du Cnes, les images seront localisées à mieux que quelques mètres et la capacité de basculement sera de 60° en moins de 25 secondes. Ces actionneurs gyroscopiques sont une première en Europe. Les gyroscopes à fibre optique de Pleaides sont également une première en Europe et se trouvent également sur les satellites Aeolus et Coms.

Le programme est mené en coopération avec la Suède (3 %), la Belgique (4 %), l'Espagne (3 %) et l'Autriche (0,4 %).

La Suède fournit le calculateur de bord (Saab Ericsson), l'Autriche apporte la carte d'interface du calculateur, la Belgique fournit la structure du bus (Sonaca) et le boîtier de distribution (Etca) quant à l'Espagne , elle est présente au travers d'EADS Casa, de Thales Alenia Space-Espagne, de Rymsa (antenne bande S) et de Sener (mécanisme d'obturateur). En outre, les piles Li-lon proviennent de chez ABSL (Royaume-Uni), le magnétomètre et le magnéto-coupleur d'IAI (Israël), etc.

Le satellite aura une durée de vie de cinq ans et une puissance à bord de 1,5 kW. La mémoire embarquée a été portée à 600 Gbits et la retransmission au sol à 450 Mbps.

Instrument

C'est Alcatel Space (devenu maintenant Thales Alenia Space) qui réalise les instruments de Pléiades, dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu :

• Le premier modèle est livré en juillet 2008 à EADS Astrium pour son intégration sur la plate-forme, l'ensemble devant être livré à Kourou quinze mois plus tard.
• L'instrument de Pléiades-2 est livré en novembre 2009 chez Astrium pour un lancement devant intervenir dix-huit mois après celui de Pléiades-1.

L'instrument, pesant 200 kg, comprend de nombreuses innovations :

• la structure est en carbone-carbone,
• les miroirs de Seso en Zerodur,
• le plan focal de Sodern,
• l'électronique vidéo hautement intégrée, les barrettes CCD d'e2v (Royaume-Uni) comprend cinq barrettes de 6 000 points chacune, soit 30 000 points par ligne. De plus, ces CCD sont du type TDI (Time Delay Intégration) amincis.
• un dispositif original de refocalisation thermique.

Le segment sol comprend :

• le centre de contrôle et de commande réalisé par CS ;
• les centres utilisateurs pour Spot Image, qui a une délégation de service public, la défense française, les partenaires institutionnels (IGN, scientifiques, etc.);
• les équipements de sécurité assurant la protection des communications avec le satellite ainsi que celle des images que celui-ci fournit sont réalisés par Thales Communications.

Pléiades-1 enverra 450 images par jour qui seront utilisées à 50% par des clients commerciaux et 50% des clients institutionnels. La France utilise les stations de Kiruna, Toulouse et Creil (station financée par le ministère de la Défense), l'Italie dispose de la station de Pratica di Mare, l'Espagne a celle de Torrejón de Ardoz près de Madrid (distincte de celle de l'Union européenne).

Lorsqu'il y aura deux satellites, 50 images par jour (3%) iront aux trois défenses (France, Italie, Espagne).