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Accueil > Recherche > Plasmas Spatiaux > Instrumentation spatiale > Contribution aux missions spatiales > THEMIS/SCM

THEMIS/SCM

 Description sommaire de la mission

La mission THEMIS dont l’UCB (University of California, Berkeley) a la maîtrise d’œuvre, est constituée de 5 satellites (+ 1 rechange) qui devront répondre à une question essentielle de l’astrophysique, à savoir : Où et comment se déclenchent les sous-orages magnétosphériques ?

 Equipe LPP

Scientifique : O. Le Contel
Ingénieurs en instrumentation : M. Mansour, D. Alison
Ingénieur en informatique : L. Mirioni

 Principe de l’instrument

Le LPP a pour responsabilité la réalisation de 6 magnétomètres alternatifs ou search-coil magnetometer (SCM) dont un magnétomètre de rechange. Les magnétomètres alternatifs sont constitués d’un capteur de type fluxmètre et reposent sur la mesure de la tension induite aux bornes d’un bobinage réalisé autour d’un noyau magnétique de forte perméabilité (Figure 1). Le principe et la modélisation du fluxmètre associé à son électronique faible bruit sont décrits ici

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Figure 1 : capteur magnétique THEMIS (longueur 17cm)

La tension induite est alors amplifiée par un préamplificateur faible bruit puis les signaux analogiques sont finalement numérisés par l’instrument DFB avant d’être transmis à l’IDPU qui gère les signaux de l’ensemble des instruments des satellites THEMIS.

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Figure 2 : chaine d’acquisition du magnétomètre alternatif (SCM) de la mission THEMIS

La masse du préamplificateur a été considérablement réduite grâce à l’intégration en technologie 3D+ (voir Figure 3) de l’électronique (financement du CNES).

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Figure 3 : photo du Préamplificateur (dimensions : 95mm*80mm - masse=195gr)

 Performances du magnétomètre alternatif

La calibration magnétique de cet instrument est réalisée à l’intérieur de bobines Helmholtz de diamètre 2m qui permettent de générer un champ magnétique homogène dans un large volume. Cette installation est située sur le site de l’observatoire magnétique national de Chambon-la-forêt. La courbe rose représente la fonction de transfert de l’instrument, c’est-à-dire le rapport entre le champ magnétique créé dans les bobines et la tension de sortie délivrée par l’instrument.

La courbe bleue représente l’aptitude du magnétomètre à mesurer de faibles champs magnétiques alternatifs (caractérisé en terme de NEMI : Noise Equivalent Magnetic Induction). A 1kHz, le plus petit champ magnétique mesurable est de l’ordre de 15fT/sqrt(Hz).

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Figure 4 : Courbes de fonction de transfert et de Bruit équivalent en champ magnétique de l’instrument (NEMI)

 Caractéristiques de l’instrument :

Caractéristiques du search coil de la mission Themis
Sensibilité à 10Hz 0.8pT\sqrt{Hz}
Sensibilité à 100Hz 0.08pT\sqrt{Hz}
Sensibilité à 1kHz 0.015pT\sqrt{Hz}
Longueur des capteurs 17cm
Masse du capteur triaxe 569gr
Masse du préamplificateur (technologie 3D+) 195gr
Consommation de l’instrument 85mW (sous +/-10V)

Contacts  : O.Le Contel


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