Carmen-2

Le projet Jason-2 répond à la demande des programmes internationaux d'étude et d'observation des océans et du climat visant à la mise en place d'un système mondial d'observation des océans à l'échelle de la planète. En effet, depuis 1992 et les missions Topex/Poseidon et Jason-1, l'altimétrie, c'est-à-dire la mesure précise de la topographie de surface, s'est imposée comme un outil indispensable pour l'étude des océans à l'échelle du globe.

Jason-2 fait l'objet d'une coopération entre le CNES, EUMETSAT, la NASA et la NOAA. Le satellite Jason-2, qui utilise une plate-forme Proteus, embarque une charge utile principale composée d'un radar altimètre Poseidon-3 fourni par le CNES, un radiomètre micro-ondes AMR fourni par la NASA/JPL, et d'un triple système d'orbitographie précise : l'instrument DORIS (CNES), un récepteur GPS et un réflecteur laser LRA (NASA).

Le retrait de l’instrument WSOA (Wide Swath Ocean Altimeter), au printemps 2005, comme contribution NASA à la charge utile Jason-2 a libéré des ressources et permis l’emport de 3 passagers technologiques, dont T2L2 et Carmen-2 du CNES ainsi que LPT (Light Particle Telescope) de la JAXA. Autour de ces deux derniers instruments dédiés à la mesure de l'environnement radiatif, le CNES et la JAXA coopère au sein d'un JRE (Join Radiation Experiment).

Carmen-2 est le nom donné à l'architecture Carmen intégrée à bord du satellite Jason-2 (MEO 1336 km, 66°). Dans cette mission prévue initialement pour 5 ans, Carmen-2 est composé uniquement de l'instrument ICARE-NG.

Le CNES assure le rôle de maître d'œuvre instrument et a confié la réalisation du modèle de vol de l'instrument ICARE-NG à la société EREMS.

Du fait de la décision tardive de Carmen-2 par rapport au développement du satellite, le développement de l'instrument a été mené dans un cadre calendaire très contraint. Le modèle de vol a été livré et intégré sur la charge utile Jason-2 en mars 2007.

Objectifs mission

L'instrument CARMEN-2 a des objectifs mission qui lui sont propres ainsi que des objectifs en lien avec le satellite qui l'emporte à son bord :

• objectifs scientifiques : permettre la mesure des flux de particules chargées et les effets de ces flux de particules sur les composants électroniques qu'il embarque.
• objectifs associés à JASON-2 : caractériser l'environnement radiatif local et aider à l'évaluation des effets radiatifs sur le satellite, en particulier dans l'Anomalie de l'Atlantique Sud (SAA) et participer à la calibration croisée des données avec l'instrument LPT dans le cadre du JRE (Join Radiation Experiment).

Performances de la mission Carmen-2

Description et caractéristiques

L'instrument ICARE-NG/Carmen-2 se compose de 3 détecteurs de radiation associés à une électronique d'acquisition et traitement (Boîtier SPECTRE) et d'une carte expérience composants (Module EXPERIENCE) identiques à ceux de Carmen-1.

Description fonctionnelle de Carmen-2

Les détecteurs de radiation sont des diodes silicium utilisées en mode simple ou en coïncidence. Le boîtier SPECTRE réalisera les mesures de spectres de radiation sur diverses gammes d'énergies. Ces mesures consistent à générer à bord de l'instrument les spectres cumulés en énergie pour chaque type de particule pendant une période programmable.

Les niveaux de référence, les gains des chaînes de mesure et la période d'accumulation pour la génération des spectres sont programmables et permettent une possible optimisation de la mise au point en vol. L'ensemble de ces valeurs est préréglé avant le lancement.

En plus de l'électronique de traitement, le boîtier SPECTRE effectue les fonctions d'alimentation et d'interface de télécommande / télémesure via un bus 1553. Il comprend également une interface de télécommande / télémesure pour le contrôle d'un ou plusieurs instruments externes. Dans le cas de la mission Carmen-2, cette capacité n'est pas utilisée.

Le rôle du module EXPERIENCE est de mesurer en vol les taux d'événement et les dérives paramétriques d'un ensemble de composants électroniques avancés. Ce module est esclave du boîtier SPECTRE dont il dépend pour toutes ses alimentations et pour les échanges de données avec l'extérieur.

L'instrument ICARE-NG/Carmen-2 présente les principales caractéristiques suivantes :

Principales caractéristiques de l'instrument ICARE-NG/Carmen-2

ICARE-NG intégré sur son panneau