Brevet FR2489247A1 — publié le 19820305

"Procedé d'exploitation d'un satellite sans batterie." La présente invention concerne un procede d'exploitation d'un satellite sans batterie, equipd d'un volant de type gyros copique ou à moment cinétique, ci-après appelé volant, pour la phase dans laquelle le satellite, dans sa révolution autour de la Terre, traverse la zone d'ombre de celle-ci. Dans le cas de la plupart des satellites de telecomntuni- cation connus, il se produit, après plusieurs annees d'exploitation, une defaillance ou une perte totale de la Capacité de la batterie. Le satellite connu Symphonie entait conçu de telle manière qu'en cas de defaillance de l'alimentation en energie dans l'ombre de la Terre, il maintenait sa position. La vitesse de rotation du volant prevu dans ce satellite diminuait jus qu'à atteindre l'arrêt, et de ce fait le satellite commençait a tourner autour de l'axe du plus grand moment principal d'inertie, cette rotation entant stable. Lorsque le satellite entrait a nouveau dans la partie de sa trajectoire éclairée par le soleil, le volant recuperait sa vitesse de rotation et le satellite, par une acquisition de donnees terrestres, avait a nouveau ses antennes orientes vers la Terre. Ce procède n'est plus applicable dans le cas des satellites de telecommunication de plus grande puissance e-lectri- que tels que, par exemple, INTELSAT, ou-TV-SAT, parce que, dans ce cas, le volant doit necessairement pointer, par un axe de rotation, dans le sens de l'axe de rotation des genera- rateurs solaires, dont le rajustage se fait sur le soleil. I1 se produit de ce fait, en cas d'arrêtt du volant, une rotation autour de l'axe du plus petit moment principal d'inertie, laquelle est instable, le satellite perdant alors complètement sa position, du fait de la constante de temps d'amortissement, dans un ordre de grandeur d'une demi-heure, lorsqu'il sort de l'ombre de la Terre. Les volants d'inertie montes sur roulements à)billes que l'on utilisait jusqu'ici, comme par exemple, dans le cas du satellite Symphonie, mettent à peu près 50 minutes à s'arrêter, de sorte que le satellite, comme dejà explique, n'a pas de stabilisation de la giration pendant la durée maximale de 72 minutes dans l'ombre. Le temps de ralentissement jusqu'à l'ar ru complet peut cependant être prolonge avec les constructions modernes, ainsi qu'il est connu de le faire, par exemple, par la demande de brevet allemand 2 500 211. C'est ici qu'intervient la pressente invention, qui met à profit ce progrès technèlogique et se fixe pour objet d'indiquer, a l'aide des volants de type gyroscopique ou à moment cinétique modernes, un procede par lequel l'orientation du satellite soit maintenue dans l'ombre de la Terre, en déprit de l'absence de batterie. Ce problème est résolu, selon la présente invention, par le fait que, pour assurer la stabilite de l'orientation du satellite pendant la durée du passage dans l'ombre, la diminution de la vitesse de rotation du volant est choisie de telle maniere que ladite vitesse ne se réduise pas de plus de la moitie, de sorte que le moment cinetique encore accumule dans le volant soit superieur à celui qui a déjà ete imprime au corps du satellite. Il, est, il est vrai, déjà connu qu'en faisant varier la vitesse de rotation du volant, on peut exercer une influence sur la stabilisation du satellite, ainsi qu'il est décrit dans les brevets américains 3 511 452 et 3 767 139, mais il n'etait encore jusqu'ici venu à l'idee de personne, dans les milieux specialises, de remédier, par la mesure simple proposez par la pressente invention, au problème de l'orientation du satellite, en ce qui concerne sa position, pendant la durée de son passage dans l'ombre de la Terre.Avec le procede selon la pressente invention, l'exploitation d'un satellite de television, qui ne peut en règle generale reprendre qu'une demi-heure après qu'il soit ressorti de la zone d'ombre, peut entre re-a- lisée avec le plus grand menagement ou tout à fait sans batterie. On peut ainsi egalement réduire considerablement les exigences relatives aux moyens à mettre en oeuvre sur le plan technique.Avec le procede selon la pressente invention, l'axe satellite reste oriente, de façon stable, parallèlement à l'axe de rotation du volant, de sorte que, lorsque le passage dans l'ombre de la Terre a pris fin, une réorientation vers la terre peut se faire aisément, et que l'exploitation du sa tellite peut reprendre. Par des calculs qui sont familiers au specialiste, on peut fixer une orientation qui ne soit plus tout à fait precise, mais à partir de laquelle une orientation vers la terre soit encore possible, la vitesse de rotation du volant pouvant encore de-croitre davantage dans ce cas. C'est ainsi qu'une caracteristique additionnelle de la pressente invention prévoit que la vitesse de rotation soit redite de plus de la moitie de sa valeur initiale, la vitesse de rotation encore admissible pour le maintien d'une orientation qui n'est plus tout à fait précise entant determinee par des calculs ou des essais détailles. REVENDlCATIONS 1. Procédé d'exploitation d'un satellite sans batterie, équipé d'un volant de type gyroscopique ou à moment cinétique, pour la phase dans laquelle le satellite, dans sa révolution autour de la Terre, traverse la zone d'ombre de celle-ci caractérisé en ce que, pour assurer la stabilité de l'orientation du satellite pendant la durée du passage dans l'ombre, la diminution de la vitesse de rotation du volant est choisie de telle manière que ladite vitesse ne se réduise pas de plus de la moitié, de sorte que le moment cinétique encore accumulé dans le volant soit supérieur à celui qui a déjà été imprimé au corps du satellite. 2, Procédé d'exploitation d'un satellite sans batterie, équipe d'un volant de type gyroscopique ou à moment cinetique, pour la phase dans laquelle le satellite, dans sa révolution autour de la Terre, traverse la zone d'ombre de celle-ci, caractérisé en ce que, pour assurer une orientation qui ne soit plus tout à fait précise mais à partir de laquelle une orientation vers la Terre soit encore possible, la vitesse de rotation est réduite de plus de la moitié de sa valeur initiale, la vitesse de rotation encore admissible pour le maintien d'une orientation qui n'est plus tout à fait précise etant déterminée par des calculs ou des essais détaillés.