Architecture des satellites
Les satellites peuvent avoir des formes extérieures très différentes, et être utilisés à des fins très variées. Cependant, sous cette diversité, on retrouve des principes de construction et d’organisation très semblables. De même que dans un véhicule utilitaire, on retrouve universellement un châssis, un moteur, un réservoir de carburant, un mécanisme de direction, un système de freinage, un tableau de bord, etc. , de même dans un satellite, il existe un PLATE-FORME, également appelé "Bus" ou "Véhicule", qui assure les aspects standard du fonctionnement du satellite, quel qu'il soit, et qui supporte les équipements spécifiques de la parties CHARGE UTILE particulière à la mission du satellite.
1 – La structure
C'est elle qui constitue le "châssis" du satellite et qui porte tous les équipements. Elle doit à la fois être résistante, car pendant son lancement le satellite est soumis à des contraintes sévères, et légère car la masse superflue est la grande ennemie de l'industrie spatiale…La structure se compose souvent d'un tube ou, d'un treillis, très rigides, qui doivent "encaisser" les accélérations et les vibrations, et de plateaux, sous lesquels sont fixés les équipements.
Les matériaux composites sont largement utilisés dans la fabrication de la structure, et en particulier le "NIDA". Le nida permet de combiner une rigidité et une légèreté exceptionnelles.
A la structure est rattachée l'interface lanceur qui permet de fixer le satellite sur la fusée avant et pendant le lancement.
2 – Energie de bord
Tous les systèmes de bord ont besoin d'électricité pour fonctionner. Dans la quasi-totalité des cas, cette énergie est fournie par des panneaux photovoltaïques qui transforment l'énergie des photons lumineux en énergie électrique.
L'énergie électrique produite par les cellules photovoltaïques doit être régulée, avant d'être utilisée directement par les systèmes de bord ou stockée dans les batteries qui permettent de faire face à des pointes de consommation des équipements, ou d'assurer la continuité du fonctionnement quand le satellite est en éclipse dans le cône d'ombre de la Terre.
Lorsque les besoins en énergie sont importants, par exemples pour la mise en oeuvre de radars orbitaux ou lorsque, dans les cas de sondes interplanétaires, l'éloignement du Soleil rend les panneaux inefficaces, on fait appel à des petits générateurs nucléaires embarqués pour la fourniture de l'électricité de bord.
3 – Gestion de bord
De nombreuses fonctions (contrôle d'attitude, alimentation en énergie, régulation thermique, etc..) sont trop complexes ou trop fastidieuses pour pouvoir être continuellement pilotées depuis le sol. Un ordinateur de bord est donc programmé pour assurer tous les asservissements nécessaires. En fonction des données reçues des différents capteurs, cet ordinateur de bord gère automatiquement les commandes nécessaires pour activer les mécanismes et effectuer les opérations utiles au bon fonctionnement du satellite. Il est en outre possible depuis le sol de reconfigurer la programmation de l'ordinateur et des systèmes de bord.
4 – Télémesure et télécommande
Le satellite est en liaison régulière, souvent quasi permanente, avec un centre de contrôle auquel il transmet des données qui permettent de tenir un véritable "tableau de bord " de fonctionnement et de l'état des divers sous-systèmes. Ces données, (températures, tensions, paramètres d'orientation, etc.) sont saisies par de multiples capteurs répartis dans le satellite, et envoyées au centre de contrôle par un émetteur spécialisé et des antennes omnidirectionnelles.
5 – Contrôle d'attitude et d'orbite
La mission d'un satellite lui impose en général de décrire une orbite bien déterminée. Il faut donc qu'il puisse rejoindre celle-ci, et s'y maintenir. Il faut aussi qu'il conserve une certaine orientation ou attitude, par rapport à la Terre et au Soleil.
6 – Contrôle thermique
La plus grande partie de l'énergie électrique consommée par les systèmes de bord est rejetée sous forme de chaleur, qui s'ajoute à celle reçue du fait de l'exposition au soleil. Dans le vide spatial il n'y a ni conduction, ni effet de conversion.