Airbus : L’antenne radar JUICE a suivi sa campagne d’essais en hélicoptère

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Friedrichshafen, 26/09/2017 - JUICE, la mission d'exploration des lunes glacées de Jupiter de l'Agence spatiale européenne et pilotée par Airbus, a déjà pris de l'altitude, pour la première fois, à l'occasion des essais de l'instrument radar RIME (RIME - Radar for Icy Moons Exploration), fixé sous un hélicoptère.

L'antenne de 16,6 mètres du radar RIME a été testée dans plusieurs configurations au cours d'une campagne d'essais de deux jours réalisée sur un terrain d'aviation situé à 30 km au nord-ouest du site d'Airbus à Friedrichshafen, en Allemagne. D'une masse de 5,5 tonnes, la sonde JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) débutera juin 2022 son voyage de près de 600 millions de kilomètres en direction de Jupiter, qu'elle devrait atteindre fin 2029.

JUICE évoluera pendant trois ans et demi autour de la planète géante, pour explorer sa turbulente atmosphère, son énorme magnétosphère et ses fins anneaux sombres, et pour étudier ses trois principales lunes glacées : Europe, Ganymède et Callisto. L'objectif consiste à déterminer s'il existe sous ces croûtes de glace des océans liquides susceptibles d'abriter des composants organiques, voire de la vie.

Une fois dans le champ gravitationnel de Jupiter, la sonde réalisera pendant deux ans et demi près de 30 survols d'observation de ces trois lunes, examinant, entre autres, la gravité et les interactions magnétiques. Elle passera la dernière année en orbite autour de Ganymède pour étudier ce satellite avec plus de précision.

La sonde embarquera 10 instruments de pointe, dont des caméras, des spectromètres, un radar pénétrant la glace, un altimètre, des expériences radio-scientifiques et des capteurs visant à étudier les champs magnétiques et les particules chargées du système jovien.

Optimisé pour scruter les lunes glacées galiléennes jusqu'à une profondeur de 9 km, le radar sondeur RIME fournira des images d'une résolution d'environ 1 km x 10 km et de 50 m en profondeur. Il fonctionnera avec une fréquence centrale de 9 MHz et utilisera une antenne dipolaire de 16 m. Les perches en matériau composite (PRFC) de l'antenne ont un diamètre de 4 cm pour une masse d'environ 1300 g.

Le radar de nadir émet des ondes radio qui traversent le sous-sol où elles réagissent aux couches et aux structures aux constantes diélectriques différentes. Les faisceaux réfléchis sont détectés à bord de la sonde par la même antenne et sont utilisés pour créer une image en profondeur (radargramme) du sous-sol. RIME est unique puisqu'il s'agit du premier

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instrument capable d'effectuer des mesures directes du sous-sol à être déployé vers Jupiter et les confins du système solaire.

Les essais du radar RIME ont permis aux ingénieurs d'Airbus de vérifier les résultats des simulations informatiques et de mesurer la performance radio de l'antenne, dans les mêmes conditions que si elle était installée sur la sonde. Ces performances radio sont fortement affectées électromagnétiquement par le couplage avec la surface de la sonde et doivent être mesurées afin de calibrer l'antenne.

En raison de la plage de fréquence requise, ces essais doivent être réalisés en plein air et sont tributaires des perturbations externes, des réflexions électromagnétiques et des conditions climatiques générales. La sonde ne pouvant être transportée à l'extérieur, l'antenne a été fixée sur une maquette de 3 m x 2 m x 2 m spécialement construite à cet effet. Pour minimiser les perturbations liées au couplage, l'antenne peut être pivotée verticalement. La maquette était suspendue à une corde en polyéthylène d'environ 120 m en dessous d'un hélicoptère évoluant à 320 m au-dessus du sol. Tous les équipements d'essai ont été intégrés à la maquette et commandés à distance depuis le sol.

Les fragiles perches d'antenne, conçues pour la micro-gravité spatiale, ont été « durcies » avec des tubes en fibres de verre pour leur permettre de résister aux tests et les protéger contre la force du vent.

Airbus est le maître d'œuvre du satellite JUICE, et s'appuiera sur l'expertise développée sur ses sites de Toulouse (France), Friedrichshafen (Allemagne), Stevenage (Royaume-Uni) et Madrid (Espagne). L'entreprise a détaché près de 150 ingénieurs spatiaux pour la mission JUICE et coordonne un consortium de plus de 60 entreprises.

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Airbus est un leader mondial de l'aéronautique, de l'espace et des services associés. En 2016, le groupe a réalisé un chiffre d'affaires de 67 milliards d'euros avec un effectif d'environ 134 000 personnes. Airbus propose la famille d'avions de ligne la plus complète qui soit, comprenant de 100 à plus de 600 places. Airbus est également le leader européen dans le domaine des avions de ravitaillement en vol, de combat, de transport et tactiques. Par ailleurs, l'entreprise est également un leader de l'industrie spatiale. Enfin, dans le domaine des hélicoptères, Airbus propose les solutions civiles et militaires les plus performantes du marché mondial.

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