La mission PROBA-3
3DEES (3-Dimensional Energetic Electron Spectrometer) est monté à bord de la mission PROBA-3 de l'ESA qui sera lancée en 2024. PROBA-3 se compose de deux satellites qui voleront "en formation". Ils restent proches l'un de l'autre pendant qu'ils orbitent autour de la Terre. Dans certaines zones de l'orbite, l'un des satellites (le coronographe) sera dans l'ombre de l'autre (l'occulteur). A ces moments précis, la couronne et l'environnement radiatif du Soleil peuvent être étudiés depuis le satellite coronographe.
Le petit instrument 3DEES navigue avec le coronographe, mais ne regarde pas le Soleil. Il scrute plutôt l'environnement à la recherche de particules chargées, en particulier lorsque les satellites traversent les ceintures de radiation internes de la Terre. En effet, dans ces ceintures, les électrons et autres particules chargées sont piégés dans le champ magnétique terrestre.
L’IASB était déjà impliqué dans le développement d’EPT (Energetic Particle Telescope), un télescope à particules chargées qui a volé à bord de PROBA-V et a recueilli une importante quantité d'informations scientifiques. 3DEES s'appuie sur l'héritage de EPT, mais il est plus polyvalent. Alors qu’EPT n'avait qu'une seule direction de visée, 3DEES en a six. Néanmoins, la masse et le volume de ces deux instruments sont très comparables.
L’instrument 3DEES
Il y a une raison évidente pour laquelle 3DEES est si compact. Il doit pouvoir faire de l'auto-stop « opportuniste » (du co-voiturage, d’une certaine manière) dans un petit coin des gros satellites. L'idée est de saisir toutes les occasions d'aller étudier l'environnement radiatif de notre Terre.
L'instrument comprend un module de capteur panoramique composé de trois modules de capteurs orthogonaux individuels. Chaque module de capteur orthogonal a deux directions de vision sous un angle de 90°. Les trois capteurs orthogonaux sont tournés l'un par rapport à l'autre de manière à pouvoir observer simultanément un secteur de 180°.
Le concept de 3DEES et de son prédécesseur EPT provient de l'Université Catholique de Louvain. La conception et la fabrication de l'instrument ont été menées par la société belge Redwire Space (anciennement Qinetiq Space) qui est également le constructeur des satellites PROBA. Le boîtier mécanique complexe, dans lequel sont logés les modules de capteurs et l'électronique de contrôle et de lecture, a été développé par le service Engineering de l’IASB.
Des exigences très strictes
La construction d'un instrument spatial, et en particulier sa structure mécanique, doit répondre à des exigences très strictes. Le boîtier de l'instrument agit comme une coquille autour de l'instrument, le protégeant contre les radiations environnantes et maintenant sa température dans certaines limites. Il doit également être suffisamment rigide et solide pour protéger l'intérieur de l'instrument contre les fortes vibrations qui se produisent lors du lancement.
Une série de tests environnementaux a été menée avec succès dans des chambres d'essai spécialisées. 3DEES est maintenant complètement prêt pour un voyage sans aucun doute palpitant.
