HYPOTHESES MISSION MAMBO

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1 HYPOTHESES MISSION MAMBO Hypothèses mission : MAMBO effectue les mesures suivant la séquence suivante : 1) Position de départ θ0 : position de sécurité face à la charge "chaude", 2) Mesures au Nadir entre les angles θn0 et θn1 : 5 points de mesure ; intégration 1 à 5 s, 3) Mesures au Limbe entre les angles θl0 et θl1 : mesure tous les 5 km soit ~26 mesures (24 sans marge) ; intégration 1 à 5 s, 4) Mesures du ciel froid : 5 points de mesure ; intégration 1 à 5 s, 5) Retour position de sécurité ou nouvelle nesure sens "Foward" ou "Reverse" (direction vecteur vitesse ou inverse vecteur vitesse). Ciel froid: θ CF Limbe: θ L1 Nadir: θ N0 & θ N1 Limbe: θ L0 Hypothèses connaissance du Nadir et champ de vue : L'Orbiteur : 1) pointage du Nadir entre N+ 6 deg et N-6 deg pour des besoins de désaturation des roues, 2) stabilité du pointage direction Nadir +/- 3 deg, 3) nécessité de manœuvres de dépointage Nadir, moins de 2 mois par an, pour couvrir les besoins de communication avec la terre (fonction positions relatives Terre/Mars): indisponibilité du pointage Nadir ~40 deg sur l'orbite., 4) champ de vue Nadir +/- 45 deg interdit (implantation de MAMBO sur l'orbiteur). Prise en compte des contraintes de connaissance du Nadir par MAMBO : L'objectif étant de définir le système le plus simple qui répond au besoin, je vous propose les "cogitations" suivantes : - Point 1) : le décalage angulaire du pointage Nadir de l'orbiteur est "défini" au sol pour une période (quelques jours). On peut donc prendre en compte ce décalage dans le Plan de travail Charge Utile (PTCU) MAMBO qui sera élaboré au sol. En première approche cela va déterminer les angles θn*, θl*, θcf qui seront éventuellement corrigés avec la prédiction d'orbite en fonction de la latitude de la mesure souhaitée. - Point 2) : la stabilité du pointage doit être prise en compte en terme d'incertitude sur les angles de visée pour θl* (θl0-3 deg et θl1+3 deg). Ceci a des conséquences sur le nombre de spectres à acquérir (voir dans les paragraphes suivants).

2 - Point 3) : de la même manière que pour le décalage angulaire du Nadir, ces manœuvres sont définies au sol pour une période et peuvent facilement être prises en compte dans les PTCU (pas de mesure pendant les manœuvres). - Point 4) : compte tenu des décalages de pointage Nadir, il est nécessaire de réduire (voire de supprimer) le champ de vue interdit au voisinage du Nadir. Ceci est en cours d'étude côté Orbiteur. Capacité de mesure : Hypothèse complémentaires : je ne connais pas le volume en kbits d'un spectre mais, avec les "headers" on peut l'estimer à 50 kbits. Avec 3 spectromètres 150 kbits. D après «kick-off PI» : 16 Mbits / cycle pour l ensemble des spectros => 600 kbits / cycle après compression. Un cycle =~2 min. La capacité de transmission offerte par l'orbiteur est de 400 Mbits/j pour toutes les CU's au minimum et de 1Gbits/j au maximum. Pour 2 CU's et avec 20% de réserve pour les HK on obtient : 160 Mbits min. ; 400 Mbits max. Nombre de spectres Nadir à acquérir en fonction de H : J'ai essayé de définir, a priori, le nombre de spectre à enregistrer pour un balayage Nadir en fonction de l'orbite. Si l'on considère que 26 spectres sont nécessaires pour balayer 0 à 130 km par pas de 5 km, j'ai appliqué la relation suivante pour chaque orbite : (26/ θ)x ( θ+6) H (km) Limbe sans incertitude Nadir Limbe avec incertitude Nadir Nadir Ciel froid Total mesure (avec inc. Nadir) Soit pour une mesure (séquence hypt1) les capacités et le nombre de mesures/jour suivantes : H (km) Volume/mesure (Mbits) Nombre de mesures min/jour Nombre de mesures max/jour 170 7, , , , A comparer aux 30 mesures min/jour et aux 74 mesures max/jour si MAMBO à l'on réduit l'incertitude de connaissance du Nadir à des valeurs (fonction de l'orbite) qui dans tous les cas devront être < à 0,1 deg. Même avec des données d'attitude fournies par l'orbiteur et un modèle de restitution d'orbite à bord (de MAMBO) je ne pense pas que de telles précisions soient possibles. Stockage et transfert des données vers l'orbiteur : La capacité de la mémoire de masse associée à MAMBO sur l'hypothèse ou on stocke 2 jours de mesures devrait se situer à environ 1,5 Gbits si l'on réserve 500 Mbits pour les tables HK (c'est large) et d'éventuelles TDIF d'investigation. Il ne faut pas perdre de vue que le transfert de 500 Mbits de MAMBO vers l'orbiteur par le 1553 va prendre un temps certain (200 kbits/s/2 soit 100kbits/s) : ~90 mn. Comme l'orbiteur ne fournit pas une capacité de stockage suffisante, il faudra envoyer ces données à un débit compatible du débit TM Orbiteur ( soit transfert via calculateur Orbiteur directement vers le DST soit utilisation de la MdM Orbiteur mais, on ne peut pas écrire plus vite que l'orbiteur lit).

3 Contraintes liées au passage en survie de l'orbiteur : Lors du passage en mode "safe" de l'orbiteur, les CU's doivent être mises "OFF". En l'absence de BCG (Barre de Coupure Générale) l'orbiteur utilisera les commandes "CL" pôur mettre "OFF" MAMBO. Toutefois, il faut définir (côté MAMBO) les conditions de cette coupure. Je propose un mode Veille Forcée (VF) MAMBO qui quel que soit le mode actif permet d'interrompre le processus de manière à imposer le mode Veille (VLE). Lors de la transition vers VLE, le scan sera commandé de manière à mettre l'antenne en position de sécurité. (Y-a-t-il des contraintes vis à vis de l'antenne? éclairement solaire direct, ) Soit la séquence suivante si passage en mode "safe" Orbiteur : - L'Orbiteur envoie la cde VF à MAMBO (avant toutes manœuvres), - Attente x secondes (3 s TBC spécifiées en 540), - Coupure MAMBO par CL "ON/OFF". Modes MAMBO : Auto-Meas AMS Single-Meas SMS Calibration CAL VLE Gestion MdM GMM Autotest Investigations INV OFF

4 VF : flèches "rouges" Mode "OFF" : - MAMBO hors tension : lancement, Cruise, Oph1 (partiellement TBC), "Safe", - Transition OFF/VLE commande CL1 Orbiteur (Tch Orbiteur) - Autotest : lors de la transition OFF/VLE ou en mode INV (AUT), - Transition VLE/OFF commande CL0 Orbiteur (Tch Orbiteur). Mode "VLE" : - PDCU & Contrôle thermique "ON", - Tous les autres équipements "OFF" (TBC). - Antenne en position de sécurité. Mode "INV" : Ce mode permet toutes les commandes élémentaires des équipements par exemple : vérrouillage/déverrouillage du mécanisme scan (lancement), des commandes de type Move to (angle, step, dtéta/dt, ), etc. Ce mode peut également permettre des commandes de plus haut niveau qui seront nécessaires par exemple : déclenchement autotest, acquisition de spectre, etc. Mode "CAL" : Ce mode effectue une calibration instrument les paramètres sont TBD (température charge chaude, etc.). Il peut être appelé depuis le mode VLE ou les modes de mesure (AMS, SMS). Mode SMS : Ce mode mesure unique effectue une mesure en fonction des paramètres qui pourraient être : - les angles θ**, - la valeur de pas : step (ou deltatéta/dt) - calibration amont requise, - stockage des spectres, Mode AMS : Ce mode effectue des mesures en continu, les paramètres pourraient être : - Cycle (Fowward, Reverse, attente, ) - angles θ* (Foward et Reverse) - valeur de pas (FW, REV), - calibration (périodicité), - stockage des spectres, Mode GMM : Ce mode permet la gestion de la mémoire de masse :

5 - Autotest (peut être également en mode INV), - Partition, - Ecriture, - Lecture, - Ecriture/lecture, Divers : Il est nécessaire de prévoir également les modes "patch/dump" du logiciel ainsi que les configurations HK et TMS : vidage via MdM, vidage direct sur 1553, table d'anomalie, TDIF, etc.