ATS-6 - Définition

Missions de télécommunications

Zone couverte dans l'expérience SITE

La principale mission d'ATS-6 était de valider les possibilités de télédiffusion directe par satellite. A cette fin, outre l'antenne, le satellite était équipé d'une charge utile complexe capable de recevoir en bande VHF, C, S et L, et d'émettre au moyen d'émetteurs à transistors de 20W en bande S (2 GHZ), 40W en bande L (1650MHz), d'un émetteur de 80W en UHF (860 MHz) utilisé pour l'expérience de télévision directe SITE (voir plus bas), et d'ATOP de 20 W en bande C (4GHz). L'antenne produisait deux spots couvrant au total plus de 400000 km². Dans ces zones, la réception était possible avec des antennes de 3m de diamètre. Cet ensemble a été utilisé tout d'abord sur les États-Unis pour des expérience de télé-éducation et de télé-médecine, d'août 1974 à mai 1975. Le satellite fut ensuite déplacé sur l'arc orbital depuis 94° Ouest vers 35° Est. En coopération avec l'agence indienne de l'espace (ISRO), qui avait déployé en Inde 2500 stations de réception, un programme de télé-éducation (Satellite Instructional Television Experiment ou SITE) fut expérimenté pendant 1 an. Cette expérience fut un grand succès et conduisit à un programme opérationnel indien avec le satellite INSAT IB (lancé en 1983). Par la suite, le satellite fut ramené au-dessus des Etats Unis, pour servir notamment de relais à des satellites en orbite basse (Nimbus 6), ainsi que pour le vol Apollo-Soyouz

Radiomètre

ATS-6 était doté d'un radiomètre de très haute résolution (pour l'époque). Ce radiomètre fonctionnait sur deux canaux: infra-rouge (10,5 à 12,5 µm) et visible (0,55 à 0,75 µm). Les images produites couvraient l'ensemble du disque terrestre, avec une résolution de 2400 pixels par 1200 lignes (pixel de 11km en infra-rouge, et de 5.5 km en visible). Le détecteur IR était refroidi passivement à 115K, le détecteur visible maintenu à 300K. Une image complète du disque terrestre était transmise en 25 minutes. Plusieurs centaines d'images furent prises et transmises au sol, jusqu'à ce qu'un composant mécanique du radiomètre tombe en panne et mette fin à cette expérimentation, deux mois et demi après le lancement.

Expériences de physique des particules

ATS-6 embarquait plusieurs expériences de physique des particules en orbite géostationnaire. La plus importante était une mesure de protons de faible énergie (de 25 keV à 3,6 MeV), ainsi que de détection d'ions lourds (jusqu'à 6 MeV). Cette dernière expérience a permis de détecter les premiers ions lourds (Z > 6) avec une énergie E > 4 MeV, en orbite géostationnaire.

Propulsion électrique

ATS-6 était équipé de deux propulseurs utilisant un jet d'ions de césium, destinés au maintien à poste nord-sud. Chacun de ces propulseurs de 16 kg, consommant 150W, devait fournir une poussée de 4 mN, avec une impulsion spécifique de 2500s. Le césium embarqué devait permettre une poussée pendant 4400 heures. Malheureusement, suite à une erreur de conception (difficilement identifiable au sol), le premier propulseur ne put être redémarré après une première période de fonctionnement de 1 heure. De façon identique, le deuxième ne put être redémarré après une période de fonctionnement satisfaisante de 95 heures. Cependant, certains des objectifs de cette expérience purent être atteints, notamment la vérification de la poussée obtenue, l'absence d'interférences radioélectriques avec aucune des charges utiles (de 150 MHz à 6 GHz), l'absence de re-déposition du césium sur le satellite, ainsi que la neutralisation correcte du satellite par rapport au plasma environnant.