Globe de Martitz
1990/10/01 Blamont, Jacques Iturria: Elhuyar aldizkaria
Quand mon amie Eslaba Likin, de l'Institut de recherche spatiale de la SEBS, m'a informé de la suggestion, j'ai proposé qu'au début de la matinée (quand le gaz atmosphérique à l'intérieur du globe réchauffe les soleils) je pouvais voler pendant la journée et rester la nuit quelque part. Initialement, le système avait besoin de deux ballons. Depuis lors, l’étude réalisée par l’agence spatiale française (CNES = Centre National d’Etudes Satiales) a montré qu’une même œuvre peut être réalisée en utilisant un seul ballon. C'est la conception qui sera utilisée dans la mission franco-soviétique Martitz 94.
Lors de la réunion de travail franco-soviétique tenue en septembre 1986 sur la côte de la mer Noire, le consensus a été atteint entre les deux parties et on a commencé à analyser comment pourrait être le globe martien.
Globe très léger et grand
Il n'était pas facile de décider comment le globe pouvait être, parce que Dieu n'avait pas créé l'atmosphère de Martitz pour que les humains y volent. La densité atmosphérique au niveau du sol est égale à celle existante à 35 km d'altitude dans l'atmosphère terrestre. Par conséquent, le globe devait être très léger et très grand. Légères signifiait avoir un tissu très fin, de sorte que la taille du globe était très limitée. Handi signifie que le volume total devait être de plusieurs milliers de mètres cubes, ce qui lui permettrait de rester sans tenir compte de la charge utile. La charge qui peut être portée jusqu'au mardi est limitée, de sorte que la charge maximale qui pouvait transporter le ballon était de 20-25 kg.
Le design actuel tient compte de la gondole aérienne de 15 kg et de la corde de guidage de 13,5 kg suspendue. La nuit, une partie de cette dernière tombe vers le sol. Les Soviétiques se sont chargés de faire le système de gonflage du globe et la gondole, et les Français feront le ballon et la corde guide.
Dès le début, ce que pouvait faire le globe était très clair: recueillir les données de terrain nécessaires pour concevoir à l'avenir des véhicules et d'autres outils à installer sur la surface de Mars. A cette époque, les États-Unis et l'Union soviétique préparaient des missions spéciales sur Mars ; des missions qui apporteront des échantillons de terre sur Mars. En précurseur de ces missions, le globe peut réaliser une multitude d'images à haute résolution, mesurer la réflectance des pierres et sonder le sol jusqu'à un kilomètre de profondeur par des ondes électromagnétiques. Comme vous pouvez parcourir des milliers de kilomètres le long de la mission, le globe peut exploiter de nombreux endroits.
La limite des missions planaires actuelles est que les ressources que vous pouvez emporter sont limitées à ceux qui peuvent quitter la Terre. Par exemple, le ballon porterait une quantité limitée de gaz de rétention, de sorte que le ballon devrait être conçu en fonction de la quantité de gaz spécifique et limitée.
Une des ressources les plus limitées et les plus précieuses est l'énergie. Les batteries fournissent toute l'énergie dont le ballon a besoin. La limite de masse empêche le transport de plus de 3 kg de batteries. Cela peut atteindre un maximum de 1 kW/h pendant la mission. La durée prévue est d'environ dix jours.
Dans l'instrumentation du globe, la plus grande énergie dissipante sera la station de radio qui transmet les données obtenues par le globe. Étant donné que l'énergie nécessaire à l'émission directe de données sur Terre serait très grande, les données seront envoyées à un satellite qui orbitera Martitz et qui les transmettra ensuite à la Terre.
Noyade de données
En 1986 les ballons utilisés par les Soviétiques sur Vénus transmettaient directement les données à la Terre à une vitesse très basse: 2.400 bits par heure. Une image de 500 par 5000 pixels contient environ 2 millions de bits. L'émission directe d'une telle image à la Terre nécessiterait une transmission continue de trois jours.
C'est pourquoi, dès le début, nous avions prévu qu'un satellite soviétique recevrait des données. L'orbite de ce satellite est excentrique (très elliptique) et l'apogée, le point le plus éloigné, se trouve entre 10.000 et 20.000 km de la surface de Martitz. Ce type d'orbite excentrique est nécessaire pour synchroniser le satellite avec la rotation de la Terre. D'autre part, le satellite recevra les données pendant une demi-heure deux fois par jour du globe.
Dans ces conditions, l'approvisionnement énergétique du ballon peut assurer une vitesse de transmission de 16 kilobit/s. Ceci dans le meilleur des cas signifie 60 images par jour.
Nous pensons que nous voulons que l'appareil photo prenne des photos de 10 cm de résolution pour pouvoir choisir l'endroit où le futur véhicule de Martitz sera posé. Toute image (500 x 500 pixels) nous montre le carré de 50 x 50 m de la surface de Martitz. Dans ces conditions, le travail d'un jour couvrira une surface de 1.000 x 300 m.
Si le but du globe est de prendre de nombreuses photos sur Mars, il faut faire quelque chose pour soulager l'étranglement de la transmission.
Envie de marcher
Fin 1986, la NASA a organisé un groupe de travail sous la direction de l'expert à Martitz, Michael Kv, de l'Institut de géologie des États-Unis. L'équipe de travail avait l'obligation de définir les objectifs scientifiques d'une éventuelle mission incluant les paramètres d'envoi du véhicule automatique à Mars/collecte d'échantillons/apport d'échantillons à la Terre. Je faisais partie de ce groupe et à la fin de mai 1987 nous nous sommes réunis au Jet Propulsion Laboratory à la Pasadena de Californie. L'objectif extrinsèque du groupe était de définir au plus tôt les nouveautés qui pouvaient être introduites dans la charge scientifique de la sonde Mars Observer.
Le travail de Mars Observer de la NASA consistait à étudier la géologie superficielle et la climatologie de la planète rouge. La mission avait été retardée de 1990 à 1992 en raison de problèmes budgétaires. Cependant, en 1987, il y avait très peu de temps et seuls de petits changements pouvaient être faits.
Le 22 mai, lors d'une réunion du groupe, mon esprit de marcheur était hors de classe et m'a frappé une idée: Mars Observer se situera en orbite circulaire et traversera l'équateur de Martitz à 360 km d'altitude deux fois par jour, à deux heures du matin et à midi. Cela signifie: N'importe quelle station, située à la surface de Martitz, paralysée ou en mouvement lent (le globe), «verra» deux fois par jour Mars Observer, à deux heures du midi et du matin.
La distance minimale entre Mars Observer et la station de sol varie entre 360 et 900 km. Par conséquent, beaucoup plus proche que le satellite soviétique de la mission Martitz 94, qui sera à 10.000 km. L'idée était basée sur: Utilisation de Mars Observer à l'échelle mondiale pour la collecte et la transmission des données, car en utilisant la même énergie, beaucoup plus d'informations peuvent être transmises.
J'ai aussitôt expliqué l'idée à plusieurs amis du groupe et ils m'ont tous dit d'approfondir davantage. Avec un peu de temps à travailler à la maison, j'ai réalisé: L'installation d'une petite antenne dans Mars Observer permettait de recevoir des données à 160 kilobit/s. Comparez à la vitesse de 16 kilobit/s de la sonde soviétique ! Le directeur de l'équipe le fasciste : L'approvisionnement énergétique de la mission du globe est limité, mais les premiers calculs indiquent que la présence d'un récepteur dans Mars Observer peut être très commode pour la mission du globe. En même temps, il est très approprié pour la petite station durable que nous voulons proposer aux Soviétiques.
À la prochaine réunion du groupe de travail (le 29 juin à Houston, Texas), j'ai présenté l'idée et suggéré qu'elle pourrait être présentée à la réunion du Groupe de coopération EBB/SESB qui était sur le point de se tenir.
J'ai alors appris que tout le système de données de Mars Observer était déjà «réservé». Pour faire face à ce problème, j'ai proposé d'envoyer les données via la caméra de Mars Observer (MOC) et de sauvegarder les données dans la mémoire des MOC. Le système de données MOC, dûment formaté avec les données de la montgolfière, ne différenciera pas vos données de ceux envoyés par le ballon, de sorte que le matériel supplémentaire ne sera pas chargé sur la sonde. Sans ce truc, la proposition aurait été suspendue.
Plus de réunions
Mon idée a été prise avec enthousiasme et a été la première dans la liste des changements proposée à la mission Mars Observer. La NASA a immédiatement commandé une pré-étude. L'idée a réussi à surmonter l'examen et semblait de plus en plus saine du point de vue technique.
À ce moment-là, je devais monter sur une grande montagne. Je devais vendre une idée curieuse à l'agence spatiale américaine, soviétique et française ; utiliser comme sous-système principal un outil nord-américain dans une mission soviétique. La perestroïka n'était pas encore entièrement acceptée.
Slave Linkin, une soviétique du Groupe de coopération, a accepté de présenter ma proposition comme proposition soviétique: Le projet Martitz 94 émet une antenne pour faire partie de la mission Mars Observer. Le satellite nord-américain arrivera sur Mars en 1993, réalisant ses travaux et agissant comme transmetteur de données du globe qu'une mission soviétique libérera à la surface de Mars.
La proposition a progressé et j’ai lu dans la revue Aviation Week du 21 décembre 1987 la devise suivante: Soviets Propose Realy Role for Mars Observer Mission . L'article disait : L'administration et la NASA étudiaient sérieusement et en profondeur la proposition soviétique. Puis le secret le couvrit.
Pendant les pires et sombres chemins de la bureaucratie, il a fallu un an pour prendre la décision: L'agence spatiale française CNES, sous-traitée soviétique, fournirait un récepteur à JPL (Jet Propulsiopn Laboratory). L'accord entre les deux parties n'est toujours pas signé, même si l'entreprise Alcatel-Espace à Tolosa (France) est actuellement en train de réaliser des équipements.
1000 images par jour
Le système de transmission du globe de Martitz est expérimenté et j'ai proposé à la CNES de l'utiliser dans le projet EOLE en 1963. Selon cette proposition, en 1971, le CNES a libéré 500 ballons dans l'atmosphère à une altitude d'environ 20 km et recueilli des données atmosphériques. Par la suite, un espace français mis en place par des lanceurs américains a recueilli les données météorologiques obtenues par des ballons.
Il sera travaillé comme Martitz: L'équipement français installé dans Mars Observer lancera l'équipement électronique du globe, qui répondra au satellite à une vitesse de 128 kilobit/s. La durée de transmission (300-1000 s) dépend des positions relatives du globe et du satellite.
La gondole du globe transmettra les données stockées dans sa mémoire de 32 mégabites dans les heures précédentes et, une fois terminée, procédera à ce qui est vu à l'heure actuelle, tant que la transmission se fait en heures de lumière. La nuit, aucune transmission en temps réel ne sera effectuée.
Ainsi et grâce à une technique de compression d'images, nous espérons obtenir 1000 images par jour.
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