Koronas-Foton: la mission et la...perte du satellite.

Espace: premières images du Soleil fournies par la sonde russe Koronas-Photon
21:50 | 27/ 02/ 2009

MOSCOU, 27 février - RIA Novosti. Les premières images du Soleil ont été fournies par l'observatoire spatial TESIS installé sur la sonde russe Koronas-Photon, a annoncé vendredi à Moscou Sergueï Kouzine, chef du projet TESIS à l'Institut russe de physique Lebedev (FIAN).

"Les images que nous obtenons permettent d'observer les changements de température du Soleil", a indiqué M.Kouzine.

"La sonde Koronas-Photon a été lancée fin janvier. Nous y avons installé l'observatoire TESIS doté de plusieurs télescopes et spectromètres destinés à obtenir des images dans une gamme de rayonnements X. Ils permettent de mesurer la température du plasma", a indiqué le chercheur.

L'observatoire TESIS a été conçu par le Laboratoire de l'astronomie X du Soleil de l'Institut Lebedev. Il est destiné à étudier l'activité solaire et la météo spatiale, le réchauffement de la couronne du Soleil, le mécanisme des éruptions et le cycle solaire. Pour le moment, les télescopes de TESIS fonctionnent avec une résolution réduite, mais ils seront reconfigurés à leur résolution maximale de 2048x2048 dans quelques jours.

La sonde Koronas-Photon d'un poids de 1.920 kg (charge utile de 600 kg) a été mise en orbite le 30 janvier dernier. Il s'agit de la troisième sonde de type Koronas (initiales russes pour Observations spatiales orbitales circumterrestres de l'activité du Soleil) lancée depuis 1994. La première sonde - Coronas-I - est restée opérationnelle jusqu'à 2001 avant de céder la place à Coronas-F qui a cessé de fonctionner en décembre 2005.







http://www.tesis.lebedev.ru/

Les premiers résultats de l'expérience Conus-RF

CORONAS-PHOTON: First Results of the CONUS-RF Experiment
Gamma-spectrometer CONUS-RF is one of the payloads launched on the CORONAS-PHOTON Russian solar space observatory on Jan. 30, 2009, to LEO with the inclination of 82,50 deg and the distance from the Earth of 547–592km. CONUS-RF is intended to study outbursts of the hard solar X-ray radiation, space gamma-flares and activity of the soft gamma-repeaters. CORONAS-PHOTON stabilization is provided by spinning around the Sun-pointed axis (precision is about several angular minutes). One of the gamma-spectrometers is directed to the Sun, the other one is pointed to the opposite direction. CONUS-RF is intended for detailed studies of the solar flares and space gamma-bursts in the wide energy intervals from 10keV to 10MeV. The spectrometer has high sensitivity and optimal event performance measurement program. This payload is an enhanced version of the one used in the Russian-US CONUS-WIND experiment which conducts measurements in the optimal interplanetary environment. Simultaneous coordinated observations of the solar flares and space gamma-bursts by the spectrometers located in different points in space increase the reliability and validity of the event registration in time scale and energy spectra of the flares.
CONUS-RF functioning is nominal. On Feb. 27 at 7:25:57 am UTC, CONUS-RF detected the first space gamma-burst with duration of 20sec and hard energy spectrum. On the same day, at 1:43:36 pm UTC another short soft burst from gamma-repeater AXP/SGR 1E1547.0-5408 was detected. CONUS-RF express-processed TM-data are published in the GCN internet-bulletin, and in the web-site of the Ioffe Physical Technical Institute.
Currently all payloads on the CORONAS-PHOTON are active and undergo calibration in real environment. Physical research is noducted also.

[Roscosmos]

Une image récente prise par la sonde russe Kornas-Photon:



Visez un peu la taille de l'expansion solaire... le diamètre de la Terre est figuré par le disque bleu en haut à droite... :affraid:

Vous pouvez même voir cette protubérance en vidéo ici

Ca vaut le coup d'oeil!

De nouvelles images du soleil fournies par Koronas-Foton:



By apparatus 'TO 'STEП-F" gv the side of satellite 'KORONAС 'THE-PHOTON" are registered of the eruption of low in energy magnesium alloys in the form микровсплесков in 19.33 UT, 19.36-39 UT and т.д. Near equator and by siege radiation belts.



D'autres images et graphiques ici: http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=7043

Malheureusement le satellite connaît des problèmes graves d'alimentation qui ont conduit à la perte des communications avec le satellite début décembre. Le satellite n'aura vécu qu'un an!

Comme l'explique (voir ci-dessous) Anatoly ZAK sur son site, les problèmes semblent provenir d'un défaut de conception "à la base", c'est-à-dire au choix de la plate-forme "météor", plate forme prévue pour fonctionner tournée vers la Terre et non vers le soleil comme l'était Koronas-Photon. Comme quoi la volonté d'économiser le développement d'une nouvelle plate-forme, ou d'en choisir une autre, conduit à une perte majeure pour la recherche russe sur le soleil...


In December 2009, the official RIA Novosti news agency reported that in May 2009, one of two main instruments onboard Koronas-Foton experienced problems, but these were resolved from the ground. In the meantime, industry insiders reported on the Novosti Kosmonavtiki forum that in July 2009, the satellite started experiencing power supply problems. At the time, one of the power supply circuits went off-line following an attempt to activate one of the instruments. After that, the second and third circuits, responsible for power supply to the pressurized compartment heater and science payloads would shut down roughly once a month due to overload.

As it transpired, two onboard batteries were unable to provide enough power to the spacecraft during its flight in the shadow of the Earth, forcing a switch to a backup system, which was also underpowered. As a result, all onboard systems except for critical service hardware would be turned off. In turn, power interruptions led to the failure of one of sub-units in the flight control system and forced a switch to the second unit.

The problem escalated around December 1, 2009, when the flight control system turned off one of the batteries, after qualifying it as inoperable. The remaining battery maintained the satellite for a day before it stopped communicating with ground control. On Dec. 11, 2009, Lebedev Institute, which managed Sun observations with Koronas-Foton, reported that due to power-supply problems, scientific payloads had been turned off on December 1.

Yet again, a strategic decision to build the Koronas-Foton on the basis of the Meteor platform turned out to be at the root of the problem. Previously used exclusively for remote-sensing observations, Meteor would be pointed with its elongated cylindrical body toward the Earth's surface. As a result, onboard heaters would never be needed, since a considerable part of the satellite would be exposed to sunlight. However in the Koronas-Foton mission, the spacecraft would be pointed toward the Sun, sharply reducing an exposure of its side surfaces to the natural heating. Such flight mode required frequent use of the onboard heater, which was unexpectedly overloading the onboard power-supply system.

Flight controllers also suspected that problems with power supply stemmed not from the battery itself but from a slowly degrading sensor, which monitors its charge and can not be controlled or bypassed from the ground. As a result, a healthy battery might end up to be disabled.

Even if ground controllers would be able to restore communications with the spacecraft, the question remained whether its scientific functionality could be restored to any meaningful extent, sources within the project said. At the same time, scientific instruments onboard Koronas-Foton were described as very energy efficient and even small amount of power would enable their operation. As of December 11, ground controllers reportedly continued efforts to revive the Koronas-Foton satellite.

http://www.russianspaceweb.com/koronas_foton.html#problem

D'après
http://space.skyrocket.de/index_frame.htm?http://www.skyrocket.de/space/doc_sdat/koronas-foton.htm
la durée nominale de la mission était de 3 ans ... donc c'est effectivement la poisse pour cette mission.

On a pris l'habitude de voir des missions prolongées très souvent et sur des durées parfois comptabilisées en multiples de la durée nominale .... donc on devient de plus en plus gourmands.
Exemple flagrant : les rovers martiens .... que certains ne peuvent envisager de les voir déclarés HS.
Et on a du coup du mal à accepter que le matériel puisse connaitre des défaillances.

Quand on voit la protubérance photographiée en avril ....



on se dit que même des plus petites éjections peuvent mettre à mal des instruments tournés vers le Soleil, l'électronique de bord etc ....
Alors peut-être que le choix de la plate-forme satellitaire était "mauvaise" comme le signale A.Zak , que l'utilisation trop importante des réchauffeurs a pu causer une surcharge sur les batteries .... mais ne négligeons pas que les conditions de travail dans l'espace des systèmes d'alimentation, de chauffage, des instrumentations sont difficiles et sujettes à pannes.

Les russes espèrent encore pouvoir récupérer le satellite lorsque celui-ci se retrouvera en meilleure exposition au soleil et donc pourra recherger ses batteries, l'une des hypothèses étant que le satellite a manqué d'énergie... L'espoir fait vivre...

Russia scientific satellite "Coronas-Photon", the failure of a few weeks ago, could restore their working capacity in early January, when the fall in the zone of sunlight and will charge the solar batteries, engineers are hoping the project.
"In early January apparatus must reach orbit with a maximum illumination of solar cells," - said in a statement posted on the project site. One of the working hypothesis of a failure of the device specialists call the lack of on-board power supply of the satellite.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/news.shtml

On a vu de telles résurrections après des pannes qui semblaient fatales.

Donc on va croiser les doigts
Si les ingénieurs et techniciens arrivent à récupérer le satellite ils vont devoir trouver un mode de fonctionnement qui "tire" moins sur les batteries.

Extrait de http://fr.rian.ru/science/20100312/186232636.html

Quel avenir pour l'observatoire solaire Koronas-Photon?

L'observatoire solaire russe Koronas-Photon ne fonctionne plus depuis plusieurs semaines et son avenir semble des plus incertains. D'aucuns envisagent même de le remplacer, en dépit du coût de l'opération, rapporte le site rian.ru.

Koronas-Photon est la seule sonde spatiale russe actuellement en orbite utilisée à des fins exclusivement scientifiques. Lancé voilà un peu plus d'un an dans le cadre du programme TESIS, cet observatoire solaire a cessé de fonctionner en décembre 2009 à la suite de plusieurs défaillances du système d'alimentation électrique. Une décision définitive concernant la sonde sera prise en avril, a déclaré à RIA Novosti l'un des concepteurs de l'appareil, Sergueï Bogatchev, de l'Institut de physique Lebedev (FIAN).

"En avril, explique Sergueï Bogatchev, le satellite reviendra sur une orbite dénuée d'ombre: durant environ trois semaines, la sonde évitera l'ombre de la Terre et sera totalement éclairée par le Soleil. Nous aurons alors une chance que le système d'alimentation de Koronas puisse accumuler assez d'énergie et que nous puissions rebrancher la sonde. Si ce n'est pas le cas, le satellite devra alors être considéré comme perdu."

Lancé le 30 janvier 2009, Koronas-Photon est le premier satellite scientifique russe lancé de la décennie. Les deux précédents appareils de la série - Koronas-I et Koronas-F - avaient été créés en utilisant une plateforme élaborée par des spécialistes ukrainiens. Koronas-Photon est aujourd'hui la seule sonde spatiale russe utilisée exclusivement par des scientifiques.

Depuis septembre dernier, la sonde avait connu des pannes, des coupures de courant accidentelles. Le 11 décembre 2009, la liaison avec l'appareil a été totalement coupée. Autrement dit, moins d'un an après son lancement, et bien avant que ne soit écoulée sa durée de vie normale garantie de trois ans, la sonde était quasiment perdue.

Les scientifiques pensent que les problèmes que connaît la sonde sont liés à ses deux batteries chimiques, qui se rechargent grâce à des panneaux solaires lorsque le satellite se trouve du côté du Soleil et fournissent de l'énergie à la sonde lorsque celle-ci se trouve à l'ombre.

Les ingénieurs, estiment les scientifiques du FIAN, ont mal apprécié les ressources des batteries, qui ne sont pas en mesure de satisfaire les besoins de la sonde, et notamment des climatiseurs de son compartiment hermétique. "Les instruments scientifiques, pour l'essentiel, consomment assez peu d'énergie - le complexe de télescopes spatiaux embarqués n'a besoin que de 40 watts. A l'évidence, ce sont les besoins propres du satellite qui ont été sous-estimés, et notamment la puissance des climatiseurs de son compartiment hermétique - environ 600 watts. Si bien que la plateforme s'est en quelque sorte "auto-dévorée." Au final, le complexe scientifique s'est retrouvé privé d'électricité le 1er décembre, et depuis le 11 du même mois, la liaison avec la sonde est interrompue.

Selon certaines indications, la sonde serait encore "vivante". Les scientifiques espèrent donc que le séjour du satellite durant trois semaines sur une orbite où il sera en permanence éclairé par le Soleil permettra aux batteries d'accumuler suffisamment d'énergie pour que le contact puisse être rétabli. "Si cela ne se produit pas, estime Sergueï Bogatchev, le plus honnête sera tout simplement de clore le programme, car nous continuons, actuellement, de lui consacrer des moyens qui pourraient être investis ailleurs, sur des projets "vivants"."

Photon, espère le chercheur, pourrait alors être remplacé par un nouvel observatoire solaire, Koronas-4, qui serait équipé d'un ensemble d'appareils d'une nouvelle génération.

"Dans les mois prochains, se tiendra une réunion du Conseil de l'Académie des sciences russe consacrée à l'espace, au cours de laquelle on discutera des modifications à apporter au Programme spatial fédéral de la Russie. Il nous faudra convaincre nos collègues de la très forte demande liée à un gros observatoire solaire et de la nécessité d'en créer un, car il fait l'objet d'une forte demande, poursuit Sergueï Bogatchev." Selon lui, le FIAN serait prêt à assumer la responsabilité de la conception des instruments devant équiper le nouveau satellite.

Le chercheur a toutefois souligné que même si l'ASR devait prendre une décision positive, le projet ne pourrait aboutir sans le soutien de l'Agence spatiale russe (Roscosmos). "Nous espérons avoir ce soutien, ajoute Sergueï Bogatchev. L'exemple de la NASA montre que les grandes expériences spatiales réussies ont pour l'image de l'agence, aux yeux de la société, tout autant d'importance que des tirs de fusées. Il me semble que la direction de Roscosmos en est bien consciente, car nous avons senti un très grand intérêt et un grand soutien de la part de l'agence pour notre projet TESIS. Nous aimerions beaucoup croire que cet intérêt n'a pas disparu et que Roscosmos parviendra à trouver les moyens d'assurer le lancement d'un nouvel observatoire solaire de l'Académie des sciences."

Sergueï Bogatchev a noté que la création du nouvel appareil pourrait prendre quatre ou cinq ans. "C'est la durée pendant laquelle la Russie devra, en tous cas, se passer de ses propres données solaires. C'est le prix à payer pour l'erreur commise lors de la création de la plateforme Koronas-Photon. Si la création de ce nouvel appareil n'est pas incluse dans le Programme fédéral, les chercheurs et la communauté scientifique russes seront privés de leurs propres informations sur le Soleil pendant au minimum 15 ans", a ajouté Sergueï Bogatchev.

Une dernière chance pour sauver la sonde russe Koronas-Photon

L'observatoire solaire russe Koronas-Photon, en panne depuis décembre 2009 faute d'alimentation électrique, est revenu lundi dans une zone lumineuse ce qui lui donne une dernière chance d'être reconnecté, a estimé lundi l'un des créateurs de la sonde Sergueï Bogatchev, chercheur à l'Institut de physique Lebedev de Moscou.

"La sonde (Koronas-)Photon a atteint une orbite dénuée d'ombre lundi, à 08h14 GMT, elle y restera jusqu'au 18 avril, soit 13 jours ou 322 heures", a indiqué M.Bogatchev à RIA Novosti avant d'expliquer que les batteries chimiques de la sonde avaient besoin de 72 heures pour être rechargées ce qui permettrait de rétablir la liaison avec Koronas-Photon.

Lancée le 30 janvier 2009, la sonde (d'une durée de vie de trois ans) a fonctionné moins d'un an. Elle a cessé de fournir ses données télémétriques en raison d'une panne le 11 décembre après une série de défaillances en septembre et octobre 2009. Ses équipements scientifiques s'étaient déconnectés le 1er décembre.

"La sonde sera éclairée par le soleil pendant 13 jours ce qui est largement suffisant. Mais ses panneaux solaires pourraient avoir perdu leur orientation vers le soleil", a ajouté M.Bogatchev. Qui plus est, même si les chercheurs réussissent à rétablir la liaison avec la sonde, ils ne sont pas certains de pouvoir réparer ses équipements scientifiques, selon lui.

Il s'agit de la première sonde scientifique conçue sur une plateforme de fabrication russe depuis dix ans et de la troisième sonde de type Koronas (initiales russes pour Observations spatiales orbitales circumterrestres de l'activité du soleil). Ses prédécesseurs - Koronas-I, opérationnelle de 1994 à 2001, et Koronas-F, qui a cessé de fonctionner en décembre 2005, avaient pour base une plateforme ukrainienne.

A l'heure actuelle, Koronas-Photon est la seule sonde russe purement scientifique. Elle évolue sur une orbite circulaire de 500 km d'altitude (inclinaison 82,5 degrés). La sonde est dotée de l'observatoire solaire Tesis destiné à obtenir des images dans une gamme de rayonnements X et UV, d'un télescope à électrons et à protons STEP-F, d'un spectro-polarimètre des rayons X PENGUIN-M et d'autres appareils scientifiques.

et ci-joint l'image de l'article de DOC cité supra

La perte du satellite est entérinée, selon le laboratoire à l'origine de la mission. Le contact n'a pu être repris :
http://www.physorg.com/news190881887.html

On pourrait penser qu'après tant d'années de mise au point, les systèmes vitaux tels que panneaux solaires et les batteries, pour assurer l'alimentation électrique des sondes étaient fiabilisés au minimum pour la durée de mission (ici 3 ans) ... on voit que cela reste des dispositifs fragiles et que le contrôle qualité est insuffisant.

Les conditions de l'espace ne pardonnent rien

Koronas 3 est mort ... espérons que Koronas 4 ne reproduira pas les erreurs, et que plate-forme et instruments seront dimensionnés sans chipoter.

des résultats issus de l'expérience FOTON

Des composés organiques et des minéraux, en lien avec les matériaux présents, notamment sur la surface de Mars, ont été soumis au rayonnement du Soleil lors du vol d’un satellite russe autour de la Terre. Les chercheurs du Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques, qui pilotent cette expérience, ont démontré que les composés organiques étudiés, dont un acide aminé, étaient photodégradés par le rayonnement UV d’une façon importante. Ainsi sur le sol martien, qui est soumis à ce type de rayonnement UV, la concentration des composés organiques complexes pourrait être beaucoup trop faible pour être détectée avec les moyens d’analyse utilisés actuellement

La perte du satellite est due à la piètre qualité de ses batteries... Voici la conclusion des spécialistes sur la perte du satellite il y a 1 an et demi...

"Coronas-Photon" was lost due to poor quality of chemical batteries

Russian orbital solar telescope - satellite "Coronas-Photon", the link which was lost in December 2009, out of order due to the degradation of chemical batteries, said in an interview with RIA Novosti Deputy General Director of JSC "NIIEM" Rashid Salikhov.
"This satellite has was to operate for three years, but due to the degradation of chemical batteries installed on the satellite, we unexpectedly ended its operation in late 2010. Batteries should withstand a wide range of loads, "- said Salikhov.

[NK]