Pierre Prat1CNRS/IN2P3-APC LISA-PATHFINDER 1 er février 2007 Le point sur LISA-PATHFINDER

Pierre Prat 1 CNRS/IN2P3-APC

LISA-PATHFINDER 1er février 2007

Le point sur LISA-PATHFINDER



LISA Pathfinder: démonstrateur technologique

• La mission spatiale LISA-Pathfinder (2009), a pour objectif de tester les technologies principales de la mission LISA.

• LISA-Pathfinder comprendra 2 charges utiles:– le LISA-Technology Package (LTP), fourni par des instituts et

industries européens,– et le Data Reduction System (DRS) très similaire au LTP est

fourni par des instituts et industries des USA.

• Chacun des 2 systèmes est constitué de:– 2 GRS (Gravitational Reference Sensor): senseur inertiel

constitué de 2 masses de test en chute libre et d’un système de contrôle/mesure électrostatique

– 1 banc de métrologie par interférométrie hétérodyne qui mesure la distance entre ces masses

– 1 DFAC (Drag Free and Attitude System): calculateur de contrôle– Micro-Newton Thrusters (micro-propulseurs)



• DRS:– En octobre 2005, la NASA annonce le « descoping »

du DRS (dont les objectifs sont initialement analogues au LTP):• Le DRS sera uniquement constitué des micro-fusées (micro-

newton thrusters) et du calculateur DFACS• Il sera relié au LTP en utilisant les données du senseur

inertiel et du banc d’interférométrie LASER

• La mission devra démontrer que la performance du «drag-free system» (masses-test libres de toute interaction hors champ gravitationnel) approche celle attendue pour LISA à environ un ordre de grandeur près.



Comparaison du bruit d’accélération de différentes missions



LISA-PATHFINDER



Intérieur de LISA PATH-FINDER montrant le LTP



Vue d’ensemble du LCA (LTP Core Assembly)



• Project Management / Project Science: – ESA/ESTEC - Pays bas

• Centre opérationnel de la mission: – ESA/ESOC – Allemagne

• Industriel Maître d’œuvre de LISA-Pathfinder / module de propulsion– ASTRIUM Ltd

• Industriel Maître d’œuvre du LTP:– ASTRIUM Gmbh



Pays contributeurs au niveau européen pour le LTP

– Allemagne: Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt (DLR)• Albert Einstein Institut

– Italie: Agenzia Spaziale Italiana (ASI)• Université de Trente

– UK: Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC)• Universités de Glasgow et Birminghem – Imperial College de

Londres– Suisse: Swiss Space Office/ Programme de Développement

d'Expériences scientifiques (SSO/Prodex)• ETH -Zurich

– Espagne: Spanish National Space Programme • Institut d’étude spatial de Catalogne

– France: Centre National d'Etudes spatiales (CNES)• APC

– Pays-bas: Netherlands Institute for Space Research (SRON)



Sous-ensembles constitutifs du LTP/ Industriels

Sous-ensemble Equipementier Financement

OB (Optical Bench) Université de Glasgow UK (PPARC)

PM (Phase-Meter) Université de Birmingham UK (PPARC)

IS CMD (Inertial Sensor Charge Management Device)

Imperial College, Londres

UK (PPARC)

DMU (Data Management Unit)

Diagnostics

NTE Espagne

LA (Laser Assembly) Kaiser-Threde, Munich Allemagne (DLR)

RLU (Laser Unit) TESAT Allemagne (DLR)

IS FEE (Inertial Sensor Front End Electronic)

CONTRAVES Space AG Suisse (SSO/Prodex)

LM (Laser Modulator) CONTRAVES Space AG France (CNES)

IS (Inertial Sensor) Carlo Gavazzi Space Italie (ASI)

CMA (Caging Mechanism Assembly)

Alenia - Laben Italie (ASI)



Planning

• Le projet est actuellement en phase C : étude détaillée• Fin de phase C: Critical Design Review (CDR)• Les CDR au niveau sous-ensemble ont eu lieu en 2006 sauf pour :

– Le Laser Modulator: prévu en juillet 2007

– Le Caging Mechanism Assembly (CMA): 27/28 février 2007

– L’Inertial Sensor (ISS): TBD

• Planning du LTP– Revues:

• CDR: Juin 2007

• TRR: Juillet 2008

• IDR: Décembre

– Livraisons:

• ELM: 25 mai 2007

• PFM: 26 novembre 2008

• Lancement LPF– Septembre 2009



Livraison des modèles de vol



Points critiques LTP

• Le Caging Mechanism est l’équipement le plus critique:– Les tests de vibration de la maquette ont été effectués avec

succès– Des problèmes d’interface restent irrésolus entre

• le CM et l’IS Vacuum Enclosure• Le CM et l’EH (Electrode Housing)

– La redondance des piezo ne fonctionne pas– Problèmes de design pour les pompes et valves

• Laser Modulator:– Planning critique du a des problèmes de bruit sur des

composants analogiques:• Reconception de la carte synthétiseur RF

• DMU:– le logiciel du DMU n’est pas achevé et retarde la livraison du

modèle EM• L’intégration du Modèle ELM du LTP est retardée



Optical Bench Interferometer (OBI) Charge Management Unit (CMA)

Inertial Sensor Subsystem (ISS) Reference Laser Unit (RLU)

Documents

Pierre Prat1CNRS/IN2P3-APC LISA-PATHFINDER 1 er février 2007 Le point sur LISA-PATHFINDER