La plate-forme et les instruments de Jason-1

Un satellite se définit par une plate-forme contenant les instruments "standards" nécessaires au bon fonctionnement d'un satellite, et la charge utile comprenant tous les instruments spécifiques à la mission.

La plate-forme Proteus

La plate-forme générique Proteus, développée en partenariat par le Cnes et Thales Alenia Space (anciennement Alcatel Alenia Space) est employée pour la première fois par le satellite Jason-1, qui utilise aussi le segment sol de Proteus adapté pour lui. Elle a été développée pour servir de base à plusieurs mini-satellites, et réduire ainsi le coût de conception de chaque mission (on la retrouve sur les satellites Calipso, Corot, Smos et Jason-2).

Les instruments embarqués

Cinq instruments sont embarqués sur Jason-1 : l'altimètre Poséidon-2, instrument principal de la mission, qui mesure la distance surface-satellite, le radiomètre JMR, pour la mesure des perturbations dues à l'eau présente dans l'atmosphère, ainsi que trois systèmes de localisation, Doris, LRA et TRSR .

Altimètre (Poséidon-2)

Instrument principal de la mission, Poséidon-2 est issu de l'altimètre expérimental Poséidon-1 de Topex/Poséidon. Petit, léger et ne nécessitant pas une grande quantité d'énergie, il est aussi d'une grande fiabilité. C'est un radar qui émet des ondes à deux fréquences différentes (13.6 -bande Ku- et 5.3 GHz -bande C-, pour permettre la détermination du contenu en électrons de l'atmosphère) et analyse le signal réfléchi par la surface. Le temps de trajet aller-retour de l'onde est estimé très précisément afin de calculer la distance satellite - surface, moyennant quelques corrections. (Contribution Cnes)
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Radiomètre (JMR)

Cet instrument collecte le rayonnement émis par la surface à trois fréquences différentes (18.7, 23.8 et 34.0GHz). Le but est de déterminer le contenu en vapeur d'eau et en eau liquide de l'atmosphère, en combinant les mesures prises à chacune de ces fréquences. Une fois connu ce contenu en eau, on en déduit la correction à appliquer à la mesure altimétrique, l'onde radar de l'altimètre étant ralentie par cette eau atmosphérique. (Contribution Nasa)
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Systèmes de localisation

Les systèmes de localisation à bord de Jason-1 se complètent pour permettre une mesure à 2 cm près de la position du satellite sur son orbite (distance radiale Terre-satellite).
Le LRA est très précis mais son utilisation est limitée par la nécessité d'avoir des stations au sol, leur difficulté d'utilisation, ainsi que par les conditions météo. Il sert à calibrer les deux autres afin d'avoir l'orbite la plus précise possible. Le TRSR (GPS) fournit des données en complément de celles de Doris pour la détermination temps réel et la détermination précise de l'orbite.

Doris (localisation par effet Doppler)

Le système Doris s'appuie sur un réseau de balises au sol (plus de 60 balises en 2007) qui émettent à deux fréquences en direction du satellite équipé d'un récepteur. Le mouvement relatif du satellite par rapport au sol provoque un décalage en fréquence (effet Doppler-Fizeau), analysé pour en déduire la vitesse relative de ce satellite. Ces données sont intégrées dans des modèles d'orbitographie, pour connaître en permanence la position précise (à 3 cm près) du satellite sur son orbite. (Contribution Cnes)
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TRSR (localisation par GPS)

Comme sur Terre, la localisation GPS d'un satellite se fait par triangulation. L'objet étant repéré par au moins trois satellites GPS, on en déduit sa position exacte à un instant donné. Une fois intégrées dans un modèle d'orbitographie, ces données permettent de restituer en continu la trajectoire du satellite. (Contribution Nasa)
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LRA (localisation par laser)

L'instrument LRA est un ensemble de miroirs destinés à réfléchir des tirs laser effectués depuis le sol. L'analyse du temps mis par le rayonnement laser pour faire le trajet aller-retour permet de localiser le satellite sur son orbite. (Contribution Nasa)
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