SAS-1, premier satellite américain lancé depuis une base étrangère

Pour la première fois, un satellite américain SAS-1 (Small Astronomy Satellite) a été lancé le 12 décembre 1970 par une équipe de techniciens italiens, à partir d’une plate-forme mobile ancrée au large des côtes du Kenya, dans la baie de Formosa, à 25 km environ au nord de Malindi.

Le lanceur était une fusée Scout à quatre étages fournie par la NASA ; l’équipe italienne formée à Wallops Island a assuré l’assemblage, le contrôle et le lancement ainsi que certaines opérations de localisation et d’acquisition des données.

Utilisation de la plate-forme San Marco

La plate-forme italienne permet, par sa situation actuelle dans l’Océan Indien par 2° 56′ de latitude Sud, de lancer des satellites directement sur une orbite équatoriale, sans avoir à organiser des manœuvres de transfert après la mise sur orbite elliptique d’attente. dans ces conditions, il est possible d’utiliser une fusée dont les performances sont inférieures à celles d’un lanceur qui devrait être utilisé à partir d’une base de latitude plus haute. (Pour un tel lancement à partir de la base de Cap Kennedy, il aurait fallu utiliser une fusée Thor-Delta.)

Cette plate-forme avait déjà servi, en 1967, à la mise sur orbite du deuxième satellite du programme italien San Marco, le premier ayant été lancé depuis la base de Wallops Island, en 1964.

Un accord, prévoyant le lancement de trois satellites, a été signé par la NASA et le Centre de recherches aérospatiales de l’Université de Rome. Le coût de ces opérations sera remboursé par l’Agence américaine.

Parmi ces trois satellites, deux seront du type SAS, c’est-à-dire de petits satellites dont tous les équipements de servitude sont normalisés. Pesant environ 150 kg, ils seront placés sur une orbite animée d’un lent mouvement de rotation, afin de « balayer » toute la sphère céleste en six semaines. Le deuxième SAS détectera les sources de rayons gamma et tout spécialement les sources de rayonnements de forte énergie dans la Voie lactée.

Le troisième satellite prévu, un SSS, également baptisé S au cube (Small Scientific Satellite), aurait dû être lancé en premier s’il n’avait subi des dégâts lors d’un incendie, en décembre 1969. Le lancement avait alors été repoussé, 5 millions de dollars environ ayant déjà été dépensés pour le programme. Remis en état, le SSS-1 sera placé en 1971 sur une orbite de plus de 16 000 km d’apogée, et étudiera les courants électriques dans la magnétosphère, les aurores, les orages magnétiques et l’accélération des particules chargées à l’intérieur de la zone d’action du champ magnétique terrestre.

La mission scientifique de SAS-1

Le satellite SAS-1 également appelé Explorer 42, est chargé de détecter les sources célestes de rayons X et de mesurer leur rayonnement, afin de dresser un véritable catalogue. Ce type d’observation ne peut être réalisé du sol, l’atmosphère terrestre absorbant les rayons X dont l’énergie est comprise entre 1 et 20 KeV. Les objectifs principaux de la mission SAS-1 sont donc :

• la détection d’éventuelles sources de rayons X d’intensité supérieure aux 5 x 10^-4 du SCO-X1. Cette dernière, située dans la constellation du Scorpion, est la plus forte des sources connues. (Elle rayonne 1 000 fois plus d’énergie que le Soleil.)
• la localisation de sources nouvelles ou déjà connues avec une précision d’une minute d’arc pour les plus intenses et cinq minutes d’arc pour les plus faibles.
• des mesures simultanées en lumière visible et dans le domaine des rayons X.

SAS-1 est le premier satellite « occidental » capable d’établir une véritable carte des sources de rayons X de haute énergie (entre 2 000 et 20 000 eV) et de mesurer l’intensité, la distribution spectrale et la période de pulsation de leur rayonnement.

Pour un poids de 143 kg dont 63,5 kg de charge utile scientifique, SAS a été placé sur une orbite quasi circulaire (531 – 572 km) inclinée à 3° sur l’équateur. Les caractéristiques de cette orbite lui permettent de traverser l’anomalie magnétique de l’Atlantique du Sud où les ceintures de radiation Van Allen s’étendent jusque dans l’atmosphère terrestre.

Le dispositif de contrôle d’attitude et de stabilisation dont il est équipé présente une grande originalité. Il comprend, en effet, un électro-aimant dont l’alimentation est commandée du sol, par télécommande. Sa mise sous tension provoque l’alignement du satellite par rapport aux lignes de force du champ magnétique terrestre (principe analogue à celui d’un boussole). Un volant de stabilisation tournant à 2 000 tours/minute permet de maintenir le satellite dans la position choisie, la dérive ne dépassant pas 5° par jour.

Afin de recueillir les données transmises par SAS-1, un réseau de stations près de l’équateur était nécessaire. Dans ce but, la NASA a, pour la première fois, fait appel au réseau de stations du CNES (Kourou, Brazzaville et Ouagadougou). Ce dernier joue un rôle important dans les opérations de localisation, de télécommande et d’enregistrement des données transmises par télémesure. De ce fait, le Centre d’Opérations de Brétigny se trouve maintenant inclus dans le NASA Communication Network.

Article paru dans la revue CNES « La recherche spatiale » – Volume X – N°1 – Janvier-Février 1971