PEA SPIRALE

29 octobre 2010 par Optro & Défense | Print PEA SPIRALE

La France a décidé d’acquérir une capacité de détection et d’alerte des tirs de missiles balistiques d’ici 2020, comme l’indique le livre blanc sur le défense et la sécurité nationale (téléchargeable ici) dans la fonction stratégique « Connaître et anticiper ». Il s’agit de:

  • surveiller des tirs d’essais de pays proliférants,
  • favoriser l’alerte aux populations (sachant qu’un missile balistique atteint sa cible en 20 minutes environ)
  • localiser précisément l’origine des tirs de missiles pour renforcer la pertinence de la dissuasion.

Avec déjà 124 millions d’euros engagés pour le Démonstrateur Alerte, la France vise à se doter d’un système d’alerte avancé pour avoir une autonomie de renseignement concernant le tir de missile.

Le système d’alerte avancée sera constitué :

  • d’une composante spatiale d’alerte capable de détecter les tirs de missiles dès leur lancement;
  • d’un radar sol Très Longue Portée (TLP) d’environ 400 m², capable de déterminer et de caractériser la trajectoire du missile, même après l’extinction du propulseur;
  • d’un système C4I (Command Control Communication Computer Intelligence) pour la gestion du système et fournir les informations d’alerte.

Il s’agit donc d’un Système de Système complexe d’alerte avancée décrit par le schéma ci-dessous:

Les Etats-Unis qui disposent depuis plus de 40 ans de cette capacité de détection, notamment avec leurs satellites géostationnaires DSP-I (Defense Support Program – Improved), qui devraient être prochainement remplacés par le programme SBIRS (Space-Based Infrared System) qui pourra non seulement surveiller les tirs de missile mais aussi obtenir des renseignements opérationnels pour des missions de combat classiques. On trouvera plus d’informations sur la politique spatiale de Défense française via le dossier de presse du programme HELIOS 2B.

Techniques d’Alerte Avancée

Le système d’alerte spatiale vise à détecter le tir d’un missile balistique le plus tôt possible après son départ. Il repose sur le principe de la détection de la chaleur (Signature InfraRouge – SIR) dégagée par la flamme à 3000°C des moteurs pendant la phase de propulsion du missile.  En effet, comme nous le rappelle la loi de Stefan, la puissance émise par une cible est proportionnelle à la température puissance 4.

Cependant, vu d’un satellite à 36 000 km, la SIR est particulièrement difficile à détecter. En effet, le missile est vu devant un fond de Terre composée la plupart de temps de nuages qui peuvent, par leur rayonnement, créer une fausse alerte (nuages ou montagnes enneigées éclairés par le soleil par exemple).

C’est dans ce cadre que le Démonstrateur Alerte avancée « Système Préparatoire InfraRouge pour l’ALErte » (SPIRALE) a été mis en orbite en février 2009. La mission du Démonstrateur est donc de collecter des signatures de fonds de Terre dans des bandes spectrales intéressantes pour la détection des missiles et de proposer les caractéristiques de la chaîne image pour l’alerte spatiale (camera IR et traitements d’images).

Un lancement couronné de succès

Le 12 février 2009, le vol 187 d’Ariane a propulsé depuis le site ELA 3 (Ensemble de Lancement d’Ariance 3) les 117 kg de chacun des deux microsatellites SPIRALE A et B en passager avec 2 satellites de télécommunication. C’est un jalon essentiel pour la maîtrise et la définition des performances de la future composante de l’alerte spatiale qui s’insère dans la politique de développement de systèmes spatiaux de la DGA (en particulier de UM ESIO), avec les 4 microsatellites ESSAIM (satellites d’écoute de communications) lancés en décembre 2004 et le lancement à venir des 4 microsatellites du démonstrateur ELISA (ELectronic Intelligence SAtellites).

Destiné à préparer le futur système d’alerte spatiale, les microsatellites du démonstrateur SPIRALE ont aujourd’hui dépassé les objectifs qui leur avaient été fixés en collectant plus de 2 millions d’images infrarouge, en dépit de la traversée 4 fois par jour des ceintures de radiations (ceintures dites de Van Allen) sur leur orbite évoluant de 600 km à 36 000 km. Les zones observées ont la taille d’un département français et l’observation est limitée à quelques dizaines de minutes par orbite.

A l’aide d’incrustation de missiles simulés sur les images collectées, Astrium doit modéliser le comportement de la chaîne image du futur satellite d’alerte et proposer les principales caractéristiques de la caméra infrarouge et les traitements d’image pour fournir les informations d’alerte.Il va falloir trouver un compromis entre la couleur des filtres, le pas au sol, le champ, la sensibilité et les performances des traitements pour assurer une très bonne détection des missiles et ceci sans fausses alertes.

L’objectif est de disposer d’une composante spatiale d’alerte opérationnelle en 2020.

Une distribution des activités à des partenaires reconnus

Après avoir lancé la consultation en 2003, la DGA a confié la maîtrise d’œuvre de Spirale à EADS-Astrium. L’entreprise est responsable du centre de contrôle et d’exploitation des satellites, de la mise en œuvre du démonstrateur, de la collecte et de l’exploitation des images. EADS Astrium et ses sous traitants, ONERA et Astrium ST, ont réalisé les traitements d’images.

En sous traitance, Thales Alenia Space a pris en charge la conception des deux micro-satellites basés sur la plate-forme Myriade du CNES et a développé la caméra infrarouge dédiée. La société SOFRADIR a fourni le détecteur et son refroidisseur. Enfin, Arianespace a pris en charge le lancement des microsatellites.

sources:
– magasine Vision n°8
– magasine Diagonal n°210
– lettre d’information n°35 de Guerrelec
– Spirale sur Opex360.com
– Spirale sur le site officiel de la DGA

 

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