Numéro : 2778 - Année : 2022
Projet MARIS STELLA: un récepteur stellaire pour mesurer la position d’un navire
Loïc BARBOT - Aix-Marseille Université – CNRS - CNES – LAM (Marseille) et École Nationale Supérieure Maritime (ENSM) ( Marseille)
Marc FERRARI, Kjetil DOHLEN - Aix-Marseille Université – CNRS - CNES – LAM (Marseille)
Johan MONTEL - Centre National d’Études Spatiales, Toulouse
Yannick ROEHLLI - Centre de données Astrophysiques de Marseille (CeSAM, LAM (Marseille)
Jean-Luc GACH - Aix-Marseille Université – CNRS - CNES – LAM (Marseille) et First Light Imaging (Meyreuil)
William THUILLOT - Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides (IMCCE), Observatoire de Paris
La navigation astronomique a été utilise jusqu'aux années 90 par l'aviation civile mais est encore étudiée dans les écoles marines marchandes et militaires comme méthode pour définir la position d'un navire. Considérée comme une technique de secours, elle mise en œuvre par un observateur en mesurant avec un sextant l'angle d'un corps céleste au dessus de l'horizon. Après calculs et report sur une carte, la position est obtenue avec une précision de plusieurs miles.
Le suivi d'étoiles est utilisé sur les satellites pour mesurer leur orientation dans l'espace afin d'orienter leurs panneaux solaires vers le soleil ou leurs cameras et antennes vers la terre. Ceci nécessite d'identifier plusieurs étoiles dans le même champ de vision ou les champs de plusieurs suiveurs d'étoiles.
En outre, depuis la surface de la terre on peut observer le mouvement d'un satellite sur le fond du ciel comme l'aiguille d'une horloge sur son écran gradué. Donc, un satellite rapide permettra une mesure du temps universel avec une meilleure précision.
Pour être fiable, un système stellaire de positionnement doit avoir une précision comparable au positionnement par satellites, être opérable de jour et de nuit, même à basse altitude où l'atmosphère est dense en aérosols. Même si la position des étoiles et les algorithmes sont bien maitrisés, la détection des étoiles de jour reste un challenge.
Des projets français exploitent la performance de camera silicone pour assurer une précision de quelques mètres mais nécessitent des ressources importantes pour stabiliser et traiter les images car la brillance des étoiles reste faible comparée au fond du ciel, la dispersion du rayonnement solaire.
Le projet MARS STELLA, dirigé par l;École Nationale Supérieure Maritime and Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, explore le potentiel des caméras infrarouge. Les étoiles détectables sont plus nombreuses mais la technologie n'a pas encore atteint sa pleinement maturité: les performances s'améliorent en permanence.
Après une présentation des résultats actuels, des essais futurs seront décrits à la lumière des possibilités émergentes de suivi à basse altitude d'étoiles et du contexte d'autres technologies.
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