6 - Les programmes de satellites

L'origine du programme Poséidon se trouve dans une mission scientifique française imaginée par le CNES et destinée à observer la circulation océanique et sa variabilité dans le temps influençant les climats. Cette mission est intégrée dans le projet Topex de la NASA. Six instruments, dont l'altimètre Poséidon, doivent permettre de relever la topographie précise de la surface des océans.

En 1981, une étude de l'ESA constitue ce que l'on convient d'appeler une phase zéro, avec un support du CNES pour les aspects concernant la propagation et les allocations de fréquences. Une fonction annexe de localisation de balises au sol par mesure du temps de propagation aller-retour est envisagée et étudiée avec la collaboration de LCT.

Cette étude est conduite par Jacques Richard, au sein du Service Systèmes (SS2) dirigé par Jean-Claude Héraud, et se termine en février 1982.

La phase A qui suit est essentiellement menée par le CNES qui réalise une maquette de l'altimètre. La Division Espace y fournit l'amplificateur de puissance à l'état solide en bande Ku. Elle développe également, au titre d'un petit marché d'étude, l'algorithme général d'asservissement de l'altimètre à sa mesure, dit «algorithme de poursuite». Yves Jaulhac est le responsable de ce dernier travail.
 
 

L'altimètre de Poséïdon en cours d'intégration

Le marché de la phase B est accordé de gré à gré à Alcatel Espace (ATES), étant entendu que la phase C/D à venir pourra faire l'objet d'une mise en concurrence. Le CNES risque, dans une telle éventualité, de faire appel à MATRA ou à Dassault.

Les travaux commencent officiellement le 15 novembre 1985 pour se terminer le 15 septembre 1986. Pierre de Château-Thierry en est le chef de projet et conservera cette fonction jusqu'à la fin du programme. Toute l'équipe qui y est affectée s'efforce de rendre impossible la mise en concurrence, en exécutant une phase B la meilleure possible et en prenant de l'avance sur d'éventuels concurrents avec le développement d'un simulateur (logiciel) de l'altimètre.

Après la soumission d'une proposition et quelques négociations, le marché de la phase C/D est obtenu. Les travaux commencent le 10 juillet 1987 pour se terminer le 28 septembre 1990 avec la livraison du matériel.

Cet équipement est un télémètre radar monofréquence fonctionnant à 14 GHz, qui comprend deux boîtiers (hyperfréquences et traitement) et un dispositif de calibrage. Il est réalisé en technologie performante : amplificateur de puissance à l'état solide, microélectronique (MIC), implantation haute densité sur polyimide. Il est léger, de faible volume et de faible consommation, souple d'utilisation et performant. La faible erreur instrumentale (bruit RMS et erreurs lentes de l'ordre de 2 à 3 cm) permet d'excellentes mesures d'altitude. L'antenne est commune et partagée dans le temps avec le télémètre bifréquence américain Topex. Les travaux de développement donnent lieu à un certain nombre d'innovations techniques et technologiques : routage des cartes de circuits imprimés, implantation des éléments sur quatorze couches, disposition de drain enterré, partie hyperfréquences composée de plus de cent circuits de microélectronique. Malgré deux mois passés, au cours de la mise au point, à identifier un défaut mécanique dans un circuit, l'altimètre est livré dans les délais contractuels.

Le satellite Topex-Poséidon est placé, le 10 août 1992, par un lanceur Ariane, sur une orbite circulaire d'altitude 1 336 km et inclinée à 66°. Sa durée de vie estimée est de cinq ans.

Le comportement et les performances en orbite de l'altimètre Poséidon donnent toute satisfaction, dépassant quelque peu les espérances initiales. Ils constituent un bon potentiel pour l'avenir. Les seules anomalies constatées sont attribuées à l'effet, sur certains composants, des rayonnements relativement intenses à l'altitude à laquelle évolue le satellite.