Missions

CARMEN (CARactérisation et Modélisation de l'Environnement) est un concept d'architecture d'instruments dédiés à la mesure de l'environnement spatial : débris, particules de hautes et de basses énergies...

Cette architecture est basée autour d'un instrument, ICARE-NG, réalisant l'interface vers le satellite mais aussi la mesure de l'environnement radiatif et de ses effets sur l'électronique.

Par rapport à la génération précédente (ICARE), l'instrument bénéficie les améliorations suivantes :

• Encombrement réduit
• Concept de mesure amélioré et Gamme d'énergie étendue
• Possibilité d'interfacer des modules externes
• Compression possible de la télémesure d'un facteur 4

Description

L'instrument ICARE-NG se compose de 3 détecteurs de radiation associés à une électronique d'acquisition et traitement (Boîtier SPECTRE) et une carte expérience composants (Module EXPERIENCE). L'instrument ICARE-NG peut réaliser de plus l'alimentation de capteurs additionnels ainsi que leur interface TM/TC associée.

Description fonctionnelle de l'instrument CARMEN

Spectromètre hautes énergies

Les détecteurs de radiation embarqués par ICARE-NG sont des diodes silicium utilisées en mode simple ou en coïncidence. Le boîtier SPECTRE réalise 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 de capteurs additionnels.

Parmi les capteurs additionnels ayant été emporté par des missions CARMEN, on trouve :

• détecteur de micro débris et micrométéorites, SODAD (CARMEN-1),
• capteur AMBRE (CARMEN-3) capable de détecter les ions et électrons responsables des phénomènes de décharge électrostatique.

Mesure des effets de l'environnement radiatif

Le rôle du module EXPERIENCE (MEX) est de mesurer en vol les taux d'évènement 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.

Remerciements à D. Peyre, C. Binois et R. Mangeret de EADS-ASTRIUM, M. Melotte, P. Calvel et R. Marec de THALES ALENIA SPACE, T. Dargnies et P. Wang de 3D-Plus, M. GLASER du CERN, P. Eng de l'IAS Paris-Sud, G. Sarrabayrousse du CNRS-LAAS, A. Canals, A. Samaras, N. Chatry de la société TRAD, P. Garcia, C. Deneau, J.-R. Vaillé et L. Dusseau de l'IES Université Montpellier II, D. Boscher, S. Bourdarie, D. Falguère et D. Lazaro du DESP/ONERA, N. Poiraudeau, S. Pliskin, P. Bourdoux et T. Baldran de EREMS et enfin J. Bertrand et F. Malou du CNES pour leur participation à ce projet.