Comment est estimée la désorbitation ?

Le modèle combine la traînée naturelle du satellite avec une estimation de l’effet électrostatique des électrodes sur les ions de l’ionosphère. Le dimensionnement est calculé à partir des paramètres orbitaux et des contraintes de durée. Les simulations de recherche Orekit ont testé l’intégration d’IRI-2020 et JB2008, mais le dimensionnement accessible dans cette bêta utilise encore son moteur applicatif propre : ses résultats ne doivent pas être présentés comme une propagation longue durée Orekit validée.

Trois niveaux d’activité solaire : comment les données historiques doivent être utilisées

Les niveaux faible, intermédiaire et élevé correspondent à des périodes de référence passées, et non à des prévisions sur la date réelle de votre mission. Pour chaque référence, la méthode visée est de rejouer des indices solaires et géomagnétiques datés, puis d’évaluer l’environnement local le long de l’orbite, plutôt que d’imposer une densité ionique constante.

• Faible activité : une période observée proche d’un minimum solaire (2019 est une candidate). La faible activité modifie les densités ioniques et la traînée atmosphérique : ce cas n’est pas systématiquement le plus défavorable pour tous les paramètres.
• Activité intermédiaire : une période historique continue sélectionnée entre minimum et maximum à partir d’indices mesurés, représentative d’une situation médiane pour la métrique étudiée.
• Forte activité : une période observée proche d’un maximum solaire (2014 est une candidate), permettant d’étudier des densités et une activité géomagnétique plus élevées.

Pour chacune de ces références, IRI-2020 peut fournir la densité électronique et la composition en ions selon la date, la position et l’altitude. JB2008 fournit la densité de l’atmosphère neutre. Le freinage estimé dépend de la vitesse relative entre satellite et plasma, de la tension et de la géométrie des électrodes ; la variation d’orbite dépend également de la traînée naturelle. Les références exactes doivent être choisies uniquement après vérification de la disponibilité et de la continuité des indices historiques sur toute la durée simulée. Pour une durée dépassant la période historique, une stratégie d’analogues explicite et traçable sera nécessaire.

Statut actuel : les travaux de recherche savent interroger IRI-2020 et JB2008 sur un parcours orbital court. Les trois références historiques ne sont pas encore raccordées au calcul de dimensionnement client. Le choix des périodes historiques et des indices se fait automatiquement dans le moteur : aucune date passée n'est demandée à l'utilisateur. Les résultats « nominal » et « conservateur » actuellement affichés ne doivent pas être interprétés comme trois années historiques rejouées. Les périodes précises et la provenance des données seront affichées avec les scénarios dès leur mise en service.

Ce qui reste à caractériser

Champ magnétique terrestre : son effet sur la réponse du plasma et les électrons magnétisés n’est pas encore qualifié sur l’ensemble du domaine de fonctionnement d’ICAR. Effets collectifs de la toile : les simulations PIC ont mis en évidence l’influence de l’espacement, du sillage et de l’orientation des fils, mais leur extrapolation à l’ensemble de la toile déployée et aux croisements reste à valider. La vitesse de dérive ionique et l’efficacité collective constituent également des hypothèses de recherche.

Ces incertitudes peuvent modifier la force de freinage et, par conséquent, les durées et dimensions prédites. Pour une étude de mission engageante, rapprochez-vous de l’équipe Orbitways afin de confronter les hypothèses au cas considéré.