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Solar Orbiter/LFR

L’analyseur de bord (LFR : Low Frequency Receiver) est développé dans le cadre de la mission ESA Solar Orbiter.

Les objectifs principaux de LFR sont :

  • Etude du rôle fondamental des ondes électromagnétiques dans les processus d’accélération et de chauffage du vent solaire au cours de son expansion.
  • Caractérisation des champs électriques et des fluctuations électromagnétiques associées aux fortes perturbations du vent solaire (ex. chocs)

 Equipe LPP

Responsables scientifiques (co-investigators) : T. Chust (lead co-I), M. Berthomier, O. Le Contel, A. Retino,F. Sahraoui
Scientifiques associés : G. Belmont, P. Canu, S. Galtier, C. Krafft, L. Rezeau
Ingénieurs  : A. Jeandet, N. Briand, J. C. Pellion (EASii IC)
Informaticiens  : V. Bouzid, B. Katra

 Sélection de publications

 Présentation de LFR

L’instrument LFR permet de réaliser l’acquisition des signaux du magnétomètre à induction
(SCM : Search Coil Magnetometer) et des antennes de champ électrique.

L’analyseur de bord, dont le schéma de principe est présenté ci-dessous, consiste en l’acquisiont de 11 signaux d’entrée analogiques : BIAS_1, BIAS_2, BIAS_3, BIAS_4, BIAS_5, VHF_1, VHF_2, VHF_3, SCM_1, SCM_2, SCM_3.
Les signaux comportant le préfixe SCM_ correspondent aux signaux issus des trois voies du magnétomètre à induction. Les autres signaux correspondent aux potentiels électriques (préfixes VHF_) ou à des combinaisons potentiel électriques/champ électrique (prefix BIAS_). Le filtrage des signaux d’entrée permet d’éviter le repliement de spectre. Ce filtrage se décompose en un filtre analogique et un filtre numérique, l’utilisation d’une technique de suréchantillonnage permet de reporter l’essentiel du filtrage sur la partie numérique (implémentée dans un FPGA).

Le principe du filtrage numérique est décrit ici.

 Traitements embarqués effectués par LFR

L’instrument LFR effectue plusieurs traitements à bord :

  • Le sous-échantillonnage qui permet de réduire la bande utile
  • l’analyse spectrale au moyen de calcul de FFT
  • le calcul des matrices spectrales
  • le calcul de paramètres physiques : répartition spectrale de la puissance du champ magnétique et électrique, vecteur d’onde, le degré de polarisation de l’onde et la vitesse de groupe.

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