Information about direct solar illumination of RPW sensors during S/C manoeuvres.


SCM

SCM is switched off when direct solar illumination occurs


PA (ANT)

No significant impact as long as the illumination duration is not too long.

PA remain ON when direct solar illumination occurs for short enough maneouvre (i.e., de-icing).

They were however switched OFF during manoeuvers at EGAM (see comments below in French for details).

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5 Comments

  1. Bonjour Eric,

    J’espère que tu vas bien.

    Des opérations de dé-pointages (Sun off-pointing) de Solar Orbiter sont prévues durant le survol de la Terre fin novembre et de manière occasionnelle, entraînant l’illumination directe du SCM et des PA.
    Ces opérations restent brèves (< 1h) et se font loin du Soleil (> 0.9 UA), néanmoins la question s’est posée d’éteindre par précaution ces sous-systèmes pendant ces manoeuvres temporaires.

    Côté SCM la question a été tranchée lors d’une réunion hier avec l’ESA, Matthieu et Guillaume préférant éteindre.

    Par contre, côté PA nous n’avons pas formellement décidé. 
    D’après le MU Stellar, il n’y a pas de risque pour que les PA soient illuminés au delà de 0.9 UA. J’ai demandé confirmation à Moustapha, mais il n’est plus très sûr. 

    Te rappelles-tu d’une contrainte ou risque concernant ce point ?

    Si on a le moindre de doute, je pense qu’on éteindra également les PA.

    Merci d’avance et navré pour le dérangement.

    Bonne journée,
    Xavier

    1. Bonjour Xavier !

      Tout va bien et j'espère qu'il en est de même pour vous tous.

      Je te confirme qu'il n’y a pas a priori de risque dans le cas d'une illumination directe des PA à cette distance du soleil (0.9 UA).

      Cependant, dans le cas particulier considéré (EGAM), il faut prendre en compte les flux des tuyères, l'albédo terrestre... Je ne sais plus si cela avait été pris en compte dans les analyses STELLAR et/ou CNES. Je vais reboucler avec Nicolas Liquière et lui demander son avis. Sa mémoire est peut-être plus fraîche que la mienne. J

      On revient vers toi ASAP; le fly-by est toujours prévu pour le 27-28/11 ?

      A+,

      Eric


      Question subsidiaire : peux-tu nous dire quelle est la température sur les PA actuellement ?

      1. L’EGAM a lieu le 27 nov. prochain. Les commandes sont à envoyée avant le 11 nov.


        On peut envisager d’éteindre par précaution temporairement les PA pour l’EGAM, mais pas systématiquement lors des autres manoeuvres (type "deicing"). Et toujours bien sûr en gardant en tête la condition > 0.9 UA.


        Voici ci-dessous le dernier rapport PRESTO concernant les temperatures des PA pour la journée d'hier (21 octobre, voir aussi https://rpw.lesia.obspm.fr/roc/data/private/solo/rpw/data/presto_reports/reports/2021-10-21/report_system.html#PA_Temp).


        Comme tu peux le voir les températures oscillent entre -31° et -37° pour les PA HF et entre -37° et -40° pour les PA LF.


        D’ailleurs est-ce que Moustapha, Nicolas et/ou toi pouvez me rappeler à quoi sont dues ces oscillations ? (On les observe depuis légalement observées par le passé, voir par exemple le https://rpw.lesia.obspm.fr/roc/data/private/solo/rpw/data/presto_reports/reports/2021-01-01/report_system.html#PA_Temp).


        Xavier

  2. Bonjour Xavier,


    Tout d'abord, pour répondre à ta question, les oscillations observées sont dues au contrôle thermique des antennes. Celui-ci se met à réchauffer lorsque la limite basse est atteinte puis s'arrête à la limite haute (soit entre -38°C/-33°C). Sur la courbe ci-dessous, on voit ce phénomène au travers des mesures de température LF et HF (mais on peut le voir plus directement sur les paramètres satellite du contrôle thermique voir par exemple §6.1.2 du rapport de commissioning). La plupart du temps (lorsqu'ils sont protégés par les boucliers thermiques), les PA sont plutôt très froids ( à la limite du contrôle thermique).


    En ce qui concerne l'allumage ou non des PA pendant l'EGAM, je te confirme que ce cas n'a pas été complètement étudié dans le cadre des analyses thermique ni par STELLAR ni par ADS. Le cas de dépointage à une distance du soleil >0,9UA a été étudié mais pas avec un possible effet des jets de tuyères ni à proximité de la Terre.


    En ce qui concerne l'effet des jets de tuyères, il est probable que des manœuvres de de-icing ont déjà été effectuées pendant la croisière sans que les PA n'aient été éteints (peux-tu le confirmer ?). On pourrait regarder le comportement thermique des PA lors de ces opérations. Cela donnerait une idée des excursions de température éprouvées.

    Pour ce qui est de l'effet de la Terre (albédo, radiatif), cela pourrait être étudié mais il faudrait avoir le détail de la trajectoire satellite et de son attitude… et les ressources pour le faire (temps et RH) !


    En conclusion, bien qu'on ait aucune certitude, nous pensons qu'il pourrait être possible de laisser allumer les PA pendant l'EGAM (ou une partie) et faire confiance aux FDIR pour les couper s'ils devenaient trop chauds. Cela devrait être acceptable par les opérations ESOC et pourrait être réduit, si nécessaire, à une période proche du passage en éclipse (c'est un cas favorable au niveau thermique car il n'y a plus d'effet de l'albédo mais peut-être qu'ils ne voudront pas qu'il ait de changement d'activité instrument…).

    En effet, il nous semble important d'être en mesure de faire les mesures TNR-HFR en mode galaxie à ce moment-là, c'est-à-dire dans un environnement EMC beaucoup moins pollué qu'on ne retrouveras jamais plus…


    N'hésite pas si tu as d'autres questions ou commentaires. A+,


    Eric

  3. Bonjour Eric,

    Merci pour toutes ces précisions.

    Je te confirme que des manœuvres de de-icing ont déjà eu lieu par le passé sans que les PA n’aient été éteints.
    Maintenant que l’on a un peu de recul, ce serait effectivement une bonne idée d'analyser le comportement thermique des PA lors de ces opérations. 

    En ce qui concerne l’effet de la Terre, même si les configurations sont différentes, peut être revoir l’évolution des températures des PA lors des survols de Vénus pourrait nous donner une première idée. D’autant plus que l’on y retrouve les mêmes effets potentiellement cumulatifs (albedo, jets de tuyères et, il me semble, dé-pointage) et que, pour ces deux premiers survols, on avait décidé de laisser tous les équipements ON.

    Je suis d’accord que d’un point de vue scientifique ce (dernier) survol de la Terre est essentiel pour faire certaines mesures TNR-HFR (mode galaxy et les rolls des antennes). 

    Il faudrait a minima que les PA soient ON pendant les périodes où l’on doit faire ces mesures.

    La date limite d’envoie des commandes (IORs) est prévue pour le 11 novembre. 
    On va voir ce que l’on peut faire d’ici là. Le ROC peut déjà tenter de faire une rapide synthèse des données déjà existantes. (Il faudra peut être que l’on sollicite néanmoins l'expertise de Moustapha si on a besoin d'une analyse plus fine.)

    On vous tient bien sûr au courant.

    Encore merci !

    Bonne journée,
    Xavier