Satellite

La constellation de positionnement Galileo progresse depuis l’envoi des premiers satellites FOC -Final Operational Capability – en 2014 et l’ouverture des services en décembre 2016. En 2018, 22 satellites sont présents dans la constellation, qui sera constituée en 2020-21 de 24 satellites FOC actifs en orbite circulaire MEO (Medium Earth Orbit) à 23222km d’altitude en moyenne. Les vaisseaux sont répartis en 3 groupes de 8 satellites actifs + 2 de rechange à des inclinaisons différentes (56°) pour couvrir l’ensemble du globe.
Chacun des satellites diffuse en continu son identité, l’heure précise de son horloge atomique et sa position dans la constellation.

Les satellites Galileo sont nommés après un concours s’adressant aux enfants européens. Les deux premières unités « de série » (FOC) Milena et Doresa décollent en août 2014, mais suite à un défaut sur l’étage supérieur de Soyouz, ne pourront rejoindre l’orbite de Galileo : ces satellites sont utilisés pour des tests et pourront être intégrés à la constellation en 2018.

Les satellites Adam, Anastasia, Alba, Oriana, Andriana et Liene rejoignent l’orbite Galileo en 2015. Ils sont suivis par Danielé, Alizée, Antonianna, Lisa, Kimberley et Tijmen en 2016, puis Nicole, Sofia, Alexandre et Irina en 2017.

Les satellites peuvent être envoyés par paires depuis Kourou sur Soyouz, ou par groupes de quatre unités grâce à Ariane 5 ES. Le premier vol d’Ariane 6 (configuration 62) au service de Galileo aura lieu avec une paire de satellites en 2020.

Un satellite Galileo FOC de première génération (2014-2021) pèse 730kg et mesure presque 15m de long une fois ses panneaux solaires déployés. Ils sont conçus pour fonctionner au moins 12 ans en orbite, et assemblés à Brême (Allemagne) par l’entreprise OHB, tandis que la charge utile est assemblée au Royaume Uni par Surrey Satellites Technologies Ltd. Outre les systèmes de bord, le « cœur » de ces vaisseaux est constitué de quatre horloges atomiques à très haute précision. Il s’agit d’un fonctionnement redondant, destiné à assurer la fiabilité et la durée de vie du service et pour éviter d’éventuelles pannes ou erreurs : un satellite n’a besoin que d’une seule horloge active pour fonctionner.

Les horloges de Galileo sont extraordinairement précises :

• 2 horloges atomiques à maser hydrogène (PHM – Passive Hydrogène Maser) fonctionnent en stimulant un réservoir d’hydrogène super-refroidi à une fréquence précise. Il s’agit du système le plus précis en fonction, toutes constellations de positionnement confondues, avec une dérive estimée en moyenne à une seconde tous les 3 millions d’années.

• 2 horloges atomiques au Rubidium (RAFS – Rubidium Atomic Frequency Standard) qui utilisent l’état de transition du Rubidium-87 à 6,8GHz pour mesurer le temps. L’une des deux horloges peut à tout moment prendre le relais d’un maser hydrogène.

Enfin, des antennes émettent les signaux sur les différentes bandes de fréquences utilisées par les services de Galileo :

• E1 (1559-1591MHz).

• E5a et E5b (1164-1214MHz)

• E6 (1260-1300MHz)

ARNS : Aeronautical radio navigation services
RNSS : Radio navigation satellite services

La pérennisation de Galileo est déjà assurée : l’ESA a d’ores et déjà signé un contrat pour 12 satellites supplémentaires afin de finaliser la constellation et de gérer la transition entre la première et la seconde génération sur la prochaine décennie 2020-2030.