2013_Activity Report Belgospace

Transcription

BELGOSPACE
Association belge interprofessionnelle des activités spatiales
(ASBL fondée en 1962)
Interprofessionele Belgische Vereniging Voor Ruimtevaartactiviteiten
(VZW opgericht in 1962)
RAPPORT DES ACTIVITES DE 2013
ACTIVITEITENVERSLAG 2013
Belgospace
Bd. A. Reyers 80
B-1030 Bruxelles
Tél. +32 2 706 79 50
Fax +32 2 706 79 52
E-mail: [email protected]
http://www.agoria.be/belgospace
INHOUDSTAFEL/SOMMAIRE
BELGOSPACE
Algemene informatie
pagina 3
Samenstelling van de Raad van Bestuur van Belgospace
Tijdens het boekjaar 2012
pagina 4
INTRODUCTIE/INTRODUCTION
1. Boodschap van de Voorzitter/Message du Président
pagina 6
ACTIVITEITEN
2. Activiteiten van de bedrijven in 2013/activités des entreprises en 2013
pagina 10
2.1
Draagraketten/Lanceurs
pagina 10
2.2
Man Space Transportation Program
pagina 22
2.3
International Space Station
pagina 26
2.4
Telecommunicatie/télécommunications
pagina 37
2.5
Navigatie/navigation
pagina 48
2.6
Aardobservatie/observations de la Terre
pagina 50
2.7
Technologisch onderzoek/Recherche technologique
pagina 65
2.8
Wetenschappelijke programma’s/Programmes scientifiques
pagina 70
2.9
Ruimtevaarttoepassingen/Applications spatiales
pagina 87
3. Exploratie/exploration
pagina 89
4. Perspectives
pagina 89
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BELGOSPACE
Belgospace est l’association belge de l’industrie spatiale, regroupant la plupart des entreprises belges
actives dans le domaine des technologies spatiales et des membres d'Agoria.
Belgospace a été créé en 1962 sous la forme d'une ASBL à la demande du Gouvernement pour
rencontrer un besoin de coordination des activités ELDO(1) et ESRO. Depuis Belgospace est devenu
un forum industriel où il est débattu des problèmes communs aux entreprises ainsi que des
principales options que la Belgique devrait prendre dans le domaine spatial.
En 2004, les membres ont décidé d'élargir l'accès à l'association aux institutions d'enseignement qui
exercent en Belgique une activité en relation étroite avec le secteur spatial et qui disposent d'acquis
technologiques importants.
Par cette ouverture au monde académique, Belgospace est la seule association, au niveau fédéral,
qui veut à la fois promouvoir le dialogue entre le monde académique et l'industrie tout en défendant
les intérêts du secteur.
Les membres:
Antwerp Space
Cegelec
CSL-Centre spatial de Liège
Ecole Royale Militaire
Newtec Cy
OIP Sensor Systems
Qinetic Space
S.A.B.C.A.
Sonaca
Space Applications Services
Spacebel
Techspace Aero
Thales Alenia Space ETCA
VKI- Institut Von Karman
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Composition du conseil d’administration durant l’exercice 2013
A. Administrateurs effectifs, MM.
•
•
•
•
•
F. PREUD’HOMME
Président de Belgospace
Commercial director de QinetiQ Space, NV/SA
D. BREYNAERT
Vice-Président de Belgospace
Chief Technical Officer (CTO) de NEWTEC CY
T. du PRE WERSON
Directeur général de SPACEBEL, SA/NV
D. BLONDEEL
Administrateur Délégué de la S.A.B.C.A., NV/SA
D. VAN DE VEN
Directeur de Belgospace
Directeur d'Agoria, asbl
B. Administrateurs suppléants, MM.
•
•
G. DEDEURWAERDER
Marketing Manager de la S.A.B.C.A., SA/NV
J.M. PRATX
Administrateur délégué de THALES ALENIA SPACE ETCA, SA/NV
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Proba V
Le 6 mai 2013, le lanceur VEGA de l’ESA a remporté un nouveau succès avec PROVA-V.
"C’est un grand jour pour l’ESA, pour ses États
membres et pour l’Europe. Grâce aux décisions
prises par ses États membres, l’ESA a encore une
fois démontré sa capacité à innover en
collaboration avec l'industrie européenne.
Parmi les États membres, il faut mentionner tout
particulièrement l’Italie, qui a dirigé le programme
Vega, la Belgique, qui pilote les projets Proba à
l’ESA, et la France, qui a conduit le développement
du port spatial de l’Europe ici à Kourou et qui
supervise sa maintenance.
C’est également une grande fierté pour nous
d’avoir rendu possible le lancement du premier
satellite de l’Estonie ”, a déclaré Jean-Jacques
Dordain, Directeur général de l’ESA.
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1. Woord van de voorzitter
Het voorbije jaar werden er weer enkele grote successen geboekt door de Belgische
ruimtevaartindustrie in het kader van 2 belangrijke Europese programma's: de geslaagde lancering
van de PROBA-V satelliet aan boord van de nieuwe Europese draagraket Vega. Zo voerde
Arianespace in de nacht van maandag 6 op dinsdag 7 mei 2013 met succes de tweede vlucht van de
Vega-draagraket uit van op het ruimtevaartcentrum in Guyana, waardoor de Belgische Proba-Vsatelliet in een baan om de aarde werd gebracht. Vega is hiermee in zijn operationele faze gekomen.
Proba V(egetation) is een aardobservatie satelliet die ontwikkeld werd onder Belgische leiding. Hij
verzekert de continue levering van dagelijkse vegetatie satellietbeelden van de ganse aarde dewelke
voorheen geleverd werden door Spot 4 en Spot 5. Deze Franse satellieten zullen spoedig uit dienst
genomen worden.
De Belgische bijdrage aan het slagen van dit dubbel succes is aanzienlijk en conform de Belgische
strategie binnen de ESA. Zulke ESA programma’s zijn belangrijk om het concurrentievermogen van
de Belgische spelers op de commerciële ruimtevaartmarkt te bevorderen. .
De ruimtevaartsector is ontegensprekelijk een hoogtechnologische sector die heel wat
werkgelegenheid met hoge toegevoegde waarde creëert en die een aanzienlijke economische return
biedt die doorgaans drie tot vier keer groter is dan de initiële investering. In de huidige internationale
economische context is de ruimtevaart een groeisector waarin ons land zich verder kan ontwikkelen
dankzij de continue overheidsinvesteringen in de bedrijven en onderzoekscentra.
In tegenstelling tot onze buurlanden die een eigen ruimtevaartagentschap hebben, zijn voor de
Belgische spelers in de ruimtevaartsector de ESA programma’s de enigste manier om hun
technologische innovatie en concurrentievermogen te bevorderen.
Daarom moet België verder actief betrokken blijven bij de ontwikkelingen via ESA en moet het zijn
wetenschappelijke en technologische knowhow consolideren teneinde de activiteit en de
werkgelegenheid in de Belgische ruimtevaartindustrie te verzekeren. Dit is uiteraard enkel mogelijk
indien de rol en de huidige manier van werken van de ESA, en in het bijzonder de vrijwaring van de
belangen van de ‘kleine landen’, worden voortgezet. In de discussies die gaande zijn tussen de
Europese Commissie en ESA moet België hierover waken.
Elke 4 jaren vindt er een ESA Ministerraad plaats die beslissingen neemt over de ESA activiteiten en
programma's van de volgende budgettaire periode. De laatste vond plaats in Napels in november
2012, waar België een aantal programma's in sterke mate ondersteunde in overeenstemming met de
overeengekomen industriële strategie en de ambities van elke regio.
Een aantal programma's met als doel de nieuwe generatie draagraket te ontwikkelen, werden echter
uitgesteld naar een latere Ministerraad omdat ze in 2012 niet voldoende matuur waren. Daarom werd
er een extra mini Ministerraad ingelast in 2014 om deze beslissingen alsnog te nemen. Deze
beslissingen zijn cruciaal voor België vermits er een aantal unieke competenties ontwikkeld werden
die bijgedragen hebben aan de 219 geslaagde Europese lanceringen die sinds 20 jaren een activiteit
van 1,5 miljard euro vertegenwoordigen. De Ministerraad zal de voorstellen van ESA inzake de
verbetering van Ariane 5 en Vega of de opstart van de eerste ontwikkelingen voor Ariane 6 moeten
beoordelen.
Bijkomende onderwerpen die op de mini-raad worden voorgesteld betreffen de financiering van een
extra schijf voor de exploitatie van het internationale ruimtestation en de relaties tussen de ESA en de
Europese Unie.
Een punt van aandacht dit jaar is de globale Belgische industriële return bij de ESA die de laatste
jaren gedaald is tot de kritische drempel van 96 %. Die situatie heeft vele interventies vereist van de
Belgische delegatie bij de ESA om specifieke maatregelen te nemen voor de Belgische industrie. Om
de return recht te trekken zal echter een verdere follow-up en een vraag voor correctieve acties door
de administratie noodzakelijk zijn.
Deze situatie onderlijnt nogmaals het belang van een sterke administratie. De belangen van België
moeten door de Delegatie steeds op een efficiënte manier verdedigd worden en daarvoor moeten de
nodige middelen verder vrijgemaakt worden en moet continuïteit gegarandeerd worden.
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Voorts moeten we blijven innoveren en jongeren ertoe aanzetten om een wetenschappelijke opleiding
te kiezen. Vandaag kampt de sector namelijk met een gebrek aan kandidaten en we vinden het
jammer dat onze industrie zijn toevlucht moet nemen tot het buitenland. In dit kader moet de dialoog
tussen de academische wereld en de industrie dan ook absoluut worden versterkt. Hier werd reeds
een belangrijke aanzet gegeven vanuit de Werkgroep Ruimtevaart van de Belgische senaat, die nu
vertaald moet worden in concrete maatregelen.
Frank Preud’Homme
Voorzitter Belgospace
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Mot du Président
L’année 2013 peut sans conteste être marquée d’une pierre blanche pour l’industrie spatiale belge de
par sa participation au succès de nombreux projets européens. Dans ce contexte, nous relèverons
plus particulièrement la mise en orbite réussie du satellite “belge” Proba-Végétation par le nouveau
lanceur européen Vega. Dans la nuit du 6 au 7 mai 2013, Arianespace a en effet réalisé le deuxième
tir de qualification du lanceur Vega qui a été développé sous maîtrise d’œuvre italienne avec une
participation importante de l’industrie belge. Véga est maintenant entré en phase commerciale.
Proba-Végétation qui est un satellite d’observation de la terre développé sous maîtrise belge,
assurera la continuité du service (suivi de la couverture mondiale de la végétation) réalisé jusqu’à
présent par les satellites français Spot 4 et Spot 5 arrivés aujourd’hui en fin de vie.
Ce double succès conforte la stratégie de la Belgique au sein de la l’ESA de vouloir s’inscrire dans
des programmes à vocation récurrente et qui renforcent la position des industriels sur le marché
commercial.
Le secteur spatial, secteur technologique qui crée des emplois à haute valeur ajoutée et qui assure un
retour sur investissements de l’ordre de 3 à 4 en moyenne, est indéniablement un vecteur de
croissance pour la Belgique pour les années à venir et ce grâce aux investissements réalisés depuis
de nombreuses années par les Pouvoirs Publics dans les centres de recherche et dans les industries.
En Belgique, contrairement à nos puissants voisins (France, Allemagne, Italie, ...) qui disposent d’une
agence spatiale nationale forte, l’ESA et ses programmes sont le seul moyen pour promouvoir
l'innovation technologique et accroître la compétitivité des acteurs belges dans le marché spatial.
Ce n’est qu’en restant un des partenaires forts de l’ESA que la Belgique assurera la consolidation de
son savoir-faire scientifique et technologique et parviendra à assurer la croissance de son activité et
de l’emploi.
Il est bien entendu que cela n’est possible que si le fonctionnement actuel de l'ESA et en particulier la
protection des intérêts des « petits pays », est maintenu. Sur ce point la Belgique doit rester attentive
aux discussions en cours entre la Commission Européenne et l’ESA.
De façon périodique et en général tous les 4 ans, l’ESA tient une conférence ministérielle qui couvre
l’ensemble des activités et programmes envisagés pour la période. La dernière a eu lieu en
novembre 2012, la Belgique y a largement souscrit en veillant à soutenir une politique industrielle
cohérente et les ambitions de chaque région.
Une partie des programmes lanceurs n’a cependant pas pu être souscrite car les projets n’avaient pas
atteint un stade de maturité suffisant. L’ESA a alors proposé de ne pas attendre la conférence
ministérielle 2016 et de prévoir une mini conférence en décembre 2014 pour traiter ce sujet. Ce point
est capital car la Belgique s’est créée des compétences pointues et uniques contribuant ainsi au
succès des 219 lancements Européens et générant depuis 20 ans une activité de 1,5 Milliards €
de chiffre d’affaires. A la fin de l’année, les ministres devront souscrire aux propositions que l’ESA va
leur présenter aussi bien pour accroître les performances d’Ariane 5 et VEGA que pour démarrer les
premiers développements d’Ariane 6.
Cette mini conférence traitera également des relations entre l’ESA et l’Union Européenne ainsi que du
soutien au fonctionnement de la station spatiale internationale.
Concernant l’ESA, un point d’attention mérite cette année d’être relevé. En effet depuis ces dernières
années le retour industriel belge sur la contribution belge à l'ESA a diminué régulièrement pour
atteindre en 2013 un niveau critique avec une valeur inférieure à 96 %. Cette situation a nécessité de
nombreuses interventions de la délégation belge auprès de l’ESA. Pour assurer un retour à la normale
(seuil de 100%) il conviendra cependant au Service de la Politique Scientifique d’assurer un suivi
régulier et d’exiger auprès de l’ESA des mesures correctives.
Cette situation souligne une nouvelle fois l'importance pour le secteur spatial belge de disposer d'une
administration solide et qui s’inscrit dans la durée. Les intérêts de la Belgique auprès de l’ESA doivent
plus que jamais être défendus par une Délégation efficace. Pour ce faire il est indispensable que les
Pouvoirs Publics dégagent les moyens nécessaires pour permettre au Service de la Politique
Scientifique de remplir sa mission de manière efficace.
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Le problème de la formation et du recrutement reste bien évidemment d’actualité. Nous devons
continuer à encourager les jeunes à choisir une formation scientifique. Aujourd'hui, le secteur se
trouve face à un manque de candidats et nous regrettons que notre industrie ne doive se tourner vers
l'étranger pour son recrutement.
Dans ce contexte, le dialogue entre les universités et l'industrie doit être renforcé. Une première
impulsion importante a été donnée par le groupe de travail espace du Sénat belge, cette impulsion
doit maintenant se traduire par des mesures concrètes.
Frank Preud’Homme
Président Belgospace
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2. Activiteiten van de bedrijven in 2012/Activités des entreprises en
2012
2.1 Draagraketten/Lanceurs
SPACEBEL
VEGA FPSA
For several years, SPACEBEL has been bringing its know-how and
support to VEGA Prime contractor ELV (Italy) in the development of the
Flight Programme Software (FPSA) as well as software engineering
activities related to guidance, navigation and control of ESA’s new
launcher.
SPACEBEL is also in charge of the simulation software meant to check
and validate the various functions of the on-board software.
th
On May 7 2013, VEGA, equipped with the new FPSA, made a perfect liftoff at Kourou and started its first operational flight with success, carrying 3
satellites into orbit, amongst others ESA’s Proba-V.
THALES ALENIA SPACE
Ariane
Equipements bord Ariane 5
Avec près de 150 équipements livrés par an, Thales Alenia Space Belgium est le principal
fournisseur d’équipements électroniques pour le lanceur Ariane 5.
Nous produisons 21 équipements pour chaque lanceur,
destinés à:
contrôler et distribuer l’énergie à bord du lanceur ;
guider celui-ci en pilotant l’orientation des
tuyères des différents étages ;
transmettre les ordres de séparation des étages et
de la coiffe de protection des satellites ;
et donner l’ordre d’autodestruction du lanceur s’il
dévie de sa trajectoire.
Thales Alenia Space Belgium fournit également les cartes
d’acquisition et de calcul de la centrale inertielle permettant
au lanceur de connaître sa position dans l’espace ainsi que
sa vitesse.
Equipements TAS-B à bord d’Ariane 5.
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Dans le cadre du programme A5 ME (nouvelle version du
lanceur Ariane 5 qui sera opérationnelle dès 2017), Thales
Alenia Space Belgium a développé avec succès en 2012 le
développement de l’électronique de contrôle et de puissance
(ECPU) qui assurera le pilotage de l’orientation de la tuyère
du nouvel étage supérieur VINCI.
L’ECPU développé par TAS-B.
Equipements sol Ariane 5
Thales Alenia Space Belgium a fourni la majorité des bancs de contrôle qui permettent de contrôler de
manière automatique les opérations de lancement Ariane 5 à Kourou, en Guyane française.
Thales Alenia Space Belgium, fournisseur des bancs de contrôle d’Ariane.
Bancs de tests Ariane 5 à Kourou
Thales Alenia Space Belgium est en charge du traitement des obsolescences de ces bancs de
contrôle. Ces développements sont réalisés par une équipe basée à Charleroi et assortis de missions
à Kourou pour installer les nouvelles solutions.
Ariane 6
Nous avons conclu un accord avec SABCA pour la réalisation des
électroniques de pilotage des vérins des différents étages du futur lanceur.
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a poursuivi ses travaux de prédéveloppement des équipements électroniques du futur lanceur Ariane 6.
Nous avons également conclu un accord avec Airbus Defense & Space
pour la fourniture d’un ensemble d’équipements du système avionique du
lanceur dont, en particulier, les équipements de la chaîne de sauvegarde et
de navigation.
Ariane 6
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S.A.B.C.A.
ARIANE 5
=
S.A.B.C.A. a poursuivi la production de jeux d'éléments du lanceur pour la partie « Composite
Inférieur » de la tranche de production PB de 35 lanceurs :
-
-
-
Éléments de structures :
- Jupe Avant (JAV) et,
- Jupe Arrière (JAR) pour chaque Etage d’Accélération à Poudre (EAP);
Servocommandes :
- GAT (Groupe d’Activation Tuyère) pour chaque Etage d’Accélération à Poudre (EAP) ;
- GAM (Groupe d’Activation Moteur) pour l'Etage Principal Cryotechnique (EPC);
- Le rôle de ces systèmes d’activation tuyère et moteur est de maintenir le lanceur en équilibre
stable tout en assurant le respect de la trajectoire définie par l’ordinateur de bord.
Prises de Culot Pneumatiques (PCP) pour l’EPC.
Le GHSM, développé et utilisé dans le programme Ariane 4, sert désormais au pilotage de la
tuyère du moteur de l’étage supérieur cryotechnique d’Ariane 5 (ESC-A).
L’intégration complète des jupes est réalisée par SABCA Limburg qui installe les équipements,
réalise la réception finale du produit et assure la livraison finale au client.
En décembre 2013, la commande des 18 lanceurs supplémentaires Ariane 5 a été signée entre
SABCA et son client Airbus Defence & Space. Cette commande, contractualisée sous forme
d’avenant au contrat PB impose de nouvelles réductions de coûts et porte à 109 la quantité totale de
lanceurs commandés à ce jour depuis le début du programme. Grâce à cet avenant, les activités de
production Ariane 5 ECA se poursuivront jusqu’au premier semestre 2019.
L’année 2013 a aussi été marquée par le succès des 4 tirs de lanceurs Ariane 5 qui portent à 57 la
série de lancements consécutifs réussis.
A5ME – Upper Stage – EMA (Electro Mechanical Actuator)
Le mois de décembre 2013 a vu la signature entre SABCA et Airbus Defence & Space du contrat de
développement pour les activités Phase 2 jusqu’à la revue critique de définition (CDR) d’Ariane 5ME.
Ce contrat permet à SABCA de poursuivre le développement du programme A5ME dans l’attente des
décisions de la prochaine Conférence Ministérielle prévue en décembre 2014.
Grâce à ce contrat, SABCA poursuit le développement de l’actionneur nouvelle génération de la
tuyère du moteur du dernier étage.
Figure 1: Actionneur nouvelle génération A5ME
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Ariane 6
Dès le début 2013, SABCA a été invitée à participer aux études de trade off et d’optimisation des
systèmes d’activation destinés à la future Ariane 6.
A partir de septembre 2013, SABCA a répondu à la consultation de l’ESA (European Space Agency)
dont le but était de rassembler les idées sur les concepts et les performances du lanceur et de donner
une première estimation des budgets nécessaires au développement du projet.
Les réponses de SABCA incluaient non seulement les systèmes d’activation des tuyères mais
également les structures métalliques et composites sachant que ces dernières seraient développées
et fabriquées par SABCA Limburg.
VEGA & S.A.B.C.A.
Sur le lanceur Vega, la S.A.B.C.A. est en charge du développement, de la qualification et de la
production de la structure inter étages 0/1.
Jupe inter étages 0/1 prête pour l’expédition
Le sous-système Thrust Vector Control (TVC) développé par la S.A.B.C.A. pour les 4 étages de
VEGA assure la stabilité du lanceur et le suivi de sa trajectoire, il comporte pour chacun d’eux :
• L’électronique de pilotage, en lien direct avec le calculateur de bord (OBC) par un bus 1553
• L’électronique de puissance
• Les actionneurs électromécaniques
• La source d’énergie (batterie Lithium Ion)
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Après le succès en mai 2013 du deuxième vol du lanceur européen Vega, la production de la série a
été lancée. Le contrat VERTA en cours géré par l’ESA prévoit la fourniture des éléments pour 3
lanceurs. Le prochain vol du lanceur Vega aura lieu en avril 2014. Par la suite, Arianespace prend la
responsabilité de commander les lanceurs et de les commercialiser. Fin 2013, une commande de 10
lanceurs a été annoncée et la contractualisation devrait avoir lieu début 2014.
CEGELEC
ARIANE 5
Rénovation du système informatique de mesure et de contrôle du banc PF50
Durant le premier trimestre 2011, Cegelec Infra Technics a obtenu un contrat relatif à la rénovation
du banc de test moteur PF50 de la Snecma (groupe SAFRAN) sur le site de Vernon (France).
L’année 2013 a été consacrée à l’installation sur site et la mise en service des nouveaux calculateurs
en remplacement des anciens mis en exploitation dans les années 80.
Le banc PF50 de la Snecma situé à Vernon en France réalise les
essais de développement, de qualification et de réception du moteur
cryotechnique Vulcain du lanceur Ariane5.
En forme de tour (60m de haut dont 23m sous le niveau du sol et une
surface au sol de 25m x 25m), il est composé de 2 parties séparées
par un mur anti-explosion avec d' un côté la cellule d'essais où le
moteur est disposé verticalement et de l'autre, les réservoirs d'oxygène
et d'hydrogène liquides ainsi que les lignes associées nécessaires à
l'alimentation du moteur.
Un poste de commande est situé à 200m du banc.
Cegelec Infra Technics, en partenariat avec les entreprises
allemandes Werum et Sea, procéde à la rénovation du système
informatique de mesure et contrôle du banc de test.
Les phases d’étude se sont terminées en juillet 2012; la mise en
service a été réalisée en août 2013.
Les grandes composantes fonctionnelles du système de mesure et de contrôle sont les suivantes :
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•
•
•
•
Acquisition et archivage des signaux logiques et analogiques
Contrôle en « temps réel » des installations fluide et du spécimen
Restitution en « temps réel » des données acquises et résultats de traitement
Restitution et analyse en « temps différé » des données archivées
En plus de ces fonctions d’exploitation et d’opération du système de test, s’ajoutent les activités
nécessaires à la préparation des campagnes de tests
• Calibration des chaînes de mesure
• Edition et test des programmes de contrôle et de surveillance
• Gestion des données en configuration
L’exécution d’un test se décompose en trois étapes :
1. La préparation du test durant laquelle les programmes de test sont développés et testés en
simulation. Les chaînes de mesures sont calibrées et qualifiées.
2. L’exécution du test commence par la mise en froid du banc (45min). Les lignes d’alimentation,
conditionnées en hélium gazeux à température ambiante, sont remplies progressivement avec
les ergols hydrogène et oxygène liquides (LH2 à une température de -253°C et LOX à -183
°C). Ensuite, peut s’opérer la mise en froid du mot eur lui-même (100min).
A H0, mise à feu. L’ordinateur commande l’ouverture de la vanne chambre hydrogène (VCH).
Quelques dixièmes de secondes après l’ouverture de VCH, la VCO (vanne chambre oxygène) s’ouvre
à son tour et un initiateur pyrotechnique allume un pain de poudre. Pendant quelques secondes, sa
combustion produit des gaz qui lancent les deux turbopompes LH2 et LOX. Celles-ci pompent les
ergols dans les réservoirs et alimentent la chambre de combustion. Le moteur monte en régime.
L’essai va maintenant durer un peu plus de 10 minutes (630 secondes au total).
3. Le reconditionnement du banc et l’exploitation des résultats de test.
Les éléments dimensionnant du projet PF50 peuvent se résumer comme suit
• 128 entrées analogiques acquises toutes les 10µS
• 640 entrées/sorties analogiques
• 2000 entrées/sorties logiques traitées chaque ms
• synchronisation et datation des données acquises à la µS
• archivage à 200Mbits/s
Maintenance du système informatique de mesure et de contrôle du banc P5
Depuis sa mise en service en 2009, Cegelec Infra Technics, en association avec la société Werum
(Allemagne) assure les maintenances préventives et correctives du banc de test moteur P5 du DLR
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) à Lampoldhausen (Allemagne).
Cette mission s’est poursuivie durant l’année 2013.
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CSL
NSO (National Surveillance Organisation)
Embedded in the actual framework for the launchers, the European Space Agency (ESA) issued in
2009 the NSO charter which updated the national government’s assistance in Industrial Quality
Surveillance for launcher development and exploitation. Practically, this charter requires that each
ESA member state, industrially involved in the launcher programs (ARIANE, VEGA et SOYOUZ),
supports a local surveillance organization to ensure the highest quality standards be maintained
throughout the industrial processes.
For Belgium, this activity was originally performed by the Belgian Defence, who wanted to stop it due
to internal manpower constraints. ESA launched an ITT on this topic by early 2013.
CSL successfully bid for the new contract. Kick-off took place by December, 6 2013 at the ESA
headquarter in Paris. The first phase (deployment) started at this date and has to be completed within
the first quarter 2014 timeframe.
SONACA
NOUVEAUX LANCEURS: CRYO UPPER STAGE TECHNOLOGY (CUST)
Cette activité menée dans le cadre FLPP a pour but d’explorer des concepts composites novateurs
applicables aux brides de jonction d’ inter-étages et réservoirs en fibre de carbone.
En 2013, la phase C/D de cette activité s’est poursuivie avec le développement de préformes carbone
tridimensionnelles de complexité croissante qui ont donné d’excellents résultats en essais
mécaniques. La conception du démonstrateur a bien avancé, ainsi que le design du banc d’essai apte
à représenter des niveaux d’efforts élevés dans une configuration complexe.
NOUVEAUX LANCEURS: Projet SPACE 4 ALL de Swiss Space Systems (S3)
Avec le VKI, SAS et QINETIQ, SONACA a entamé en 2013 une coopération aux études de ce
système de lancement économique de petits satellites (jusqu’à 285 kg). L’originalité de ce système est
l’usage d’une navette automatique récupérable, larguée à 10.000 m par un avion porteur de type
Airbus. La contribution de SONACA couvre l’étude préliminaire de l’ensemble de la structure
principale de la navette, sur base d’un modèle rapidement paramétrable en fonction de la forme
aérodynamique, en cours d’optimisation.
TECHSPACE AERO
Production Ariane 5
Intégrés sur l'étage principal cryotechnique d'Ariane 5, les
équipements produits par Techspace Aero, permettent
d'assurer diverses fonctions liées à la propulsion du lanceur
comme le remplissage des ergols, la mise en froid,
l'alimentation ou encore le rapport de mélange des ergols
sur le moteur Vulcain 2 de 136 tonnes de poussée.
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Le contrat de production PB+ qui a étendu la fourniture moteur a intégré une réduction du prix de
vente et se traduit par une poursuite de la cadence annuelle de 6 jeux.
Le contrat de fourniture d'actionneurs hydrauliques pour le réglage au sol du moteur Vulcain a
également été renouvelé.
En 2013, la cadence de production était de 6 lanceurs.
Nouvel étage supérieur et moteur Vinci pour A5ME
Côté nouveaux développements, Techspace Aero a poursuivi
ses travaux de technologies sur les vannes cryogéniques du
moteur d'étage supérieur Vinci, à rallumages multiples.
Ce programme de développement a repris avec vigueur en
2009. L'ensemble des vannes d'arrêt et de contrôle du nouveau
moteur de 180kN de poussée a été confié à Techspace Aero,
couvrant ainsi les fonctions d'injection de chambre, de mise en
froid, de purge, de by-pass des turbines et de contrôle
électropneumatique des actionneurs, côté hydrogène comme
oxygène.
Depuis, Techspace Aero s’est non seulement vu confier le développement de l’ensemble des
électrovannes de commande du moteur Vinci mais nous avons également remporté, suite un appel
d’offre, des équipements majeurs destinés à l’étage supérieur d’Ariane 5 ME : Les connecteurs de
purge (liaison entre l’étage et le sol) oxygène et hydrogène, la platine de gonflage Hélium et le Boitier
d’électrovanne Etage. C’est une réussite importante dans notre stratégie de développement et cela
permettra d’accroître significativement nos activités de production à l’horizon 2018.
Un autre succès important qui démontre l’excellence de Techspace aero, est la vanne de mise en
froid électrique (VMR ; EVB8) qui apporte une rupture technologique importante. Cette vanne
électrique sera présente sur le moteur Vinci mais également sur l’étage supérieur en tant que vanne
de vidange secours.
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En 2013, l’activité spatiale de Techspace Aero a donc particulièrement été soutenue.
Outre la revue préliminaire de la VMR et des équipements étages, Techspace Aero a passé avec
succès de nombreuses revues de fabrication des équipements Vinci et étages qui permettront
l’atteinte du jalon de revue critique de définition entre juin et octobre 2014.
Equipements pour lanceurs futurs
Les moteurs à propulsion liquide qui équiperont les étages principaux des futurs systèmes de
lancement (2020's) devront garantir un fonctionnement sans faille. Il est crucial de pousser les
technologies d’avant-garde qui permettront un gain en performance mais surtout en coût afin de
mieux répondre à la demande du marché où la concurrence est de plus en plus forte.
Tel est l'objectif ambitieux qui est communément reconnu par
l’industrie spatiale à ce jour et qui requiert de mettre au point des
nouvelles technologies, en particulier pour les organes de contrôle de
la propulsion. Les travaux menés dans le cadre de ce programme ont
d'abord consisté en l'identification et l'analyse des domaines
techniques, pour lesquels les technologies connues à ce jour peuvent
ou non conduire à atteindre les objectifs fixés. Suite à la conférence
ministérielle, le programme de démonstrateur Score D a été
abandonné. Le nouveau programme FLPP3 s’est donc axé sur les
futures générations de moteur permettant de répondre aux besoins de
futures générations de lanceurs.
Enfin Techspace Aero a tenu la revue préliminaire des équipements
destinés au moteur Stockable développé par Airbus DS.
En parallèle des technologies équipements, Techspace Aero met au point des nouveaux modèles
numériques, pour être intégrés dans le Health Monitoring System, et capables d'identifier des
anomalies ou cas de pannes, et d'établir des diagnostics en temps réel.
SPACE APPLICATION SERVICES
EXPERT – European EXPerimental re-Entry Testbed
Following previous work on EXPERT, Space Applications Services has in 2013 continued activities
within the Phase C/D, Including the preparation of the Mission Data Base, operations procedures have
been produced to be used during the launch campaign and post-flight recovery and processing
activities.
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Andere draagraketten/Autres lanceurs
THALES ALENIA SPACE
Soyouz
Thales Alenia Space Belgium fournit les systèmes de sauvegarde
pour les lanceurs russes Soyouz qui sont lancés depuis la Guyane
française. Ces systèmes de sauvegarde sont destinés à couper les
moteurs du lanceur en cas de déviation de la trajectoire.
Nous produisons ces systèmes de sauvegarde au rythme de 3 par
an et nous en assurons également leur recette chez TsSKB à
Samara.
Thales Alenia Space Belgium fournit également des SRP (Systèmes
Répéteurs Passifs) qui permettent la liaison radio entre les satellites
sous coiffe et le sol avant lancement.
TAS-B, seul fournisseur
européen de Soyouz.
VEGA
Thales Alenia Space Belgium fournit les cartes d’acquisition et de calcul de la centrale inertielle
permettant au lanceur de connaître sa position dans l’espace ainsi que sa vitesse.
Nous avons également démarré en 2013 le développement d’un système de localisation basé
sur l’utilisation de récepteurs Galileo qui pourraient être installés prochainement sur les lanceurs
VEGA. Un développement d’un prototype sera embarqué en 2014 sur un vol de démonstration.
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CEGELEC
VEHICULES SPATIAUX
IXV (Intermediate eXperimental Vehicle)
L'objectif principal de la mission du démonstrateur IXV est d'effectuer des avancées supplémentaires
par rapport à son précurseur l'ARD en vérifiant en vol la performance des technologies mises en
œuvre durant la phase critique de rentrée dans l’atmosphère, tout en augmentant les performances
en terme de maniabilité, d’opérabilité et de précision d’atterrissage.
La société SABCA a en charge le développement et la qualification des vérins électromécaniques qui
commandent les deux volets guidant l’IXV lors de la rentrée atmosphérique.
Le système de commande de poussée vectorielle déjà mis au point pour les tuyères des étages Zefiro
de la fusée Vega a été modifié pour répondre aux nouveaux besoins de l’IXV.
Dans le cadre du projet Vega, Cegelec Infra Technics a livré plusieurs baies de test à la SABCA.
Cette dernière a demandé à Cegelec Infra Technics d’adapter une de ces baies afin qu’elle réponde
aux besoins propres à l’IXV.
En 2013, Cegelec Infra Technics a réalisé le développement et la mise au point des applications de
test aussi bien au niveau de la programmation temps réel qu’au niveau de l’interface homme-machine.
QINETIQ SPACE
IXV
Thales Alenia Space en Alenia SIA selecteerden de performante on-board computer van QinetiQ
Space voor de besturing van hun Intermediate eXperimental Vehicle (IXV), een re-entry voertuig dat
zij momenteel bouwen voor ESA. De IXV zal gelanceerd worden in 2014 met één van de eerste
VEGA-raketten en heeft als doel om een gecontroleerde re-entry te demonstreren, alsook om alle
technology die hiervoor nodig is te kwalificeren: de GNC-software, het hitte schild, de parachute
opening en de landing te water.
De on-board computer die QinetiQ Space levert voor deze IXV missie is gebaseerd op ADPMS, een
Advanced Data & Power Management System dat ontwikkeld werd voor de Proba satellieten.
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Specifiek voor de IXV missie werd ADPMS ondermeer uitgebreid met een MIL-STD-1553
communicatie interface, werd de hoge betrouwbaarheid van ADPMS kwantitatief in kaart gebracht en
werd de software herschreven om volledig in lijn te zijn met de veiligheidsaspecten van deze
uitdagende missie.
De ADPMS is een heel innovatieve spacecraft control unit die gebruik maakt van de Leon2-FT chipset
en kan beschouwd worden als één van de meest performante space computers in Europa op dit
ogenblik.
Het is mede dankzij de succesvolle vlucht van ADPMS op de Proba missies dat QinetiQ Space erin
slaagde om deze on-board computer ook als een stand-alone product te leveren aan de systeem
integratoren Thales Alenia Space en Alenia SIA.
In 2013 werd de formele acceptatie van de hardware door de klant afgerond and bleef QS standby om
testen op systeem niveau mee verder te ondersteunen.
IXV on-board computer
SELSO
In het SELSO (SKYLON Based European Launch Service Operator) project bekijkt QS de
mogelijkheden om payloads te interfacen in het SKYLON vliegtuig dat zal toelaten hardware in de
ruimte te brengen. Vooral structurele aspecten dienden in detail bekeken te worden.
Payload integratie mogelijkheden in SKYLO
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2.2 MAN SPACE TRANSORTATION PROGRAMME (MSTP)
QINETIQ SPACE
International berthing docking mechanism – IBDM
IBDM is een docking-berthing systeem dat ontwikkeld wordt voor het koppelen van ruimtetuigen aan
het ISS of voor het koppelen van modules in het kader van interplanetaire missies.
IBDM is uniek gezien het voorziet in een “soft-docking” functie, belangrijk bij het koppelen aan ISS om
bv. lopende micrograviteitsexperimenten niet te verstoren. De soft-docking wordt mogelijk gemaakt
door een platform met 6 vrijheidsgraden, dat zorgt voor de uitlijning en het uitdempen van de relatieve
beweging tussen de 2 voertuigen. Verder voorziet het systeem zowel in een docking functie (2 freeflying voertuigen) als een berthing functie (voertuigen staan stil relatief t.o.v. elkaar; bv wanneer de
robotarm van het Space Station gebruikt wordt).
In 2013 lag de focus in de IBDM ontwikkeling op:
•
•
•
Het verder uitwerken van de voorlopige concepten tot een volledig system design (op vlak van
mechanica, elektronica, software en PA) van de IBDM EDU om aldus van een prelinary
requirements review tot een volledige system requirements review te komen. Ook een
development plan om tot flight units te komen werd hierbij opgesteld.
De interfaces in lijn brengen met de gemaakte internationale afspraken, alsook met de
mogelijkheid om IBDM op de Dream Chaser van Sierra Nevada te testen.
Opvolging van de ontwikkeling van de nieuwe IBDM SCS componenten: Lineaire actuatoren
die door RUAG Zwitserland worden ontwikkeld, Lockdown en separation system dat door
Telematics Solutions Italië wordt ontwikkeld.
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Lineaire actuator and its motor
Lock down en separation system
•
Closed loop test in de SIRRIS facility
(Leuven)
In 2014 zullen de nieuwe lineaire actuatoren van RUAG geïntegreerd worden. De controle algoritmes
worden aangepast en de geïntegreerde SDS module zal getest worden eerst in België en dan in de
USA.
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SPACEBEL
EXPERT (EUROPEAN EXPERIMENTAL RE-ENTRY TESTBED)
The EXPERT mission (ESA) is designed to study the atmospheric
re-entry using an experimental capsule released on a ballistic
trajectory. The main role of the flight software is to record, in
redundant mass storage, the measurement data provided by
different payloads during the 20-minute flight, and, in particular,
during re-entry itself. The functional validation facilities allow to
validate the flight software in an environment representative of the
on-board computer and payloads.
SPACEBEL is in charge of the on-board software and functional
validation facilities development for the account of Thales Alenia
Space. The flight models have been delivered successfully.
IXV (Intermediate Experimental Vehicle)
The IXV objectives are the design, development, manufacture and
flight verification of an autonomous European lifting and
aerodynamically controlled reentry vehicle that is highly flexible and
manoeuvrable
IXV will be launched on ESA’s Vega rocket from Kourou in October
2014 into a suborbital path. It will reenter the atmosphere as if from
a low-orbit mission, testing new European reentry technologies
during its hypersonic and supersonic flight phases.
SPACEBEL has delivered the IXV basic software to QinetiQ Space.
SPACE APPLICATIONS SERVICES
Advanced Re-entry Vehicle – Phase A
The Rendez-Vous Sensor Simulator project is a CCN to the ARV Phase A contract performed by
Space Applications Services for Airbus D&S.
This project has developed a software simulator of three types of optical sensors for cooperative and
non-cooperative rendezvous in LEO and SSO: a visible range camera, an infra-red camera
(microbolometer) and a LIDAR (both scanning and flash LIDAR).
The simulator is intended for open-loop testing of vision-based navigation algorithms. It has a modular
architecture and it is integrated with MATLAB/Simulink. The software simulates the environment and
the physical characteristics of the sensors. It is highly configurable and it is designed for allowing
Monte Carlo simulation.
The project started in January 2013 and concluded in June 2014.
Early Activities for Transportation - Operation Avionics Subsystem (OAS)
The OAS project was initiated as part of the early activities of the Advanced Re-entry Vehicle (ARV)
program.
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The ARV program aimed at developing a cargo
vehicle with re-entry capability which will
subsequently evolve as ESA's first manned
space transportation system.
The activities started for the ARV were
redirected to the wider context of space
transportation including European missions
and international collaboration.
Illustrations: Courtesy of ESA
The Operation Avionics Subsystem (OAS) project aims at investigating the technologies that will
provide flexibility in the evolution of transportation spacecraft to different missions and destinations
and eventually to manned missions. It comprises all the computerized functions that manage the
vehicle operations to ensure vehicle and crew safety and mission success. The OAS consists
of both hardware and software, and it implements mission and vehicle management, high-level vehicle
control, vehicle health management, procedure automation and crew interaction.
The objectives of this project are the development and preparation of a demonstrator that will be
evaluated by astronauts in a realistic cockpit mock-up.
This is a 3 years project split into 3 phases of 1 year each. The initial phase will identify, based on
lessons learned, those areas (operational and software) where new approaches and improvements
can bring most benefit, and select and specify the functions required. The architecture of the OAS will
be defined, and initial prototypes of key capabilities will be developed and evaluated in a breadboard.
The second phase enhances and completes the development of the prototypes and the third phase
integrates the developments and performs testing.
In addition to these main three phases, a CCN of the
project was issued for the collaboration with RSCEnergia of Russia in the development of the crew
HMI for their Next Generation Crew Transport
Vehicle, currently in development for a first manned
flight in 2020.
In this CCN, Space Applications specified, designed
and
prototyped,
following
RSC-Energia’s
requirements, a wearable crew support system for
use in the cockpit of the future vehicle. This system
is called Individual Control Aids (ICA), and its
prototype was evaluated in Moscow by more than
twenty experts including four cosmonauts.
This third phase will integrate the developments and perform testing in the integrated operations and
avionics testbed. The developments will be configured as a spacecraft cockpit ergonomic mock-up.
Space Applications Services is Prime Contractor of this project for ESA. In its first phase Space
Applications Services defines architecture of the OAS and develops exploratory prototypes of selected
OAS functions with emphasis on the most critical functions in terms of feasibility, performance,
criticality, robustness and ability to transition from an unmanned to a manned vehicle, and demonstrates
the prototypes on a platform representative of the ARV on board environment.
The project started in the second half of 2010 and will perform until 2014. The first phase of the project
was completed in 2013. The second and third phases of the project are on-going.
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2.3 INTERNATIONAL SPACE STATION (ISS)
CSL
VMU MK2
Under the lead of Space Applications Systems, CSL is involved in the project for the replacement of
an onboard Video Monitoring Unit of the Fluid Science Lab (FSL).
Within the VMU MK2 team, CSL is responsible to design and to manufacture the housing and the
harness, to perform the thermal and the mechanical analysis, to integrate the different models and to
qualify them for space environment.
SPACEBEL
EUROPEAN ROBOTIC ARM
SPACEBEL has been in charge of the design and realization of
the ERA man-machine interface, which includes the ERA
commanding, as well as the tool’s activity and status
monitoring.
SPACEBEL has also taken part in the development of the ERA
ground equipment, more specifically of the simulator of the arm
which allows the astronauts to train for manipulating the robotic
arm on Earth (« Mission Planning and Training Equipment»).
SPACEBEL has developed the OLMSE (OnLine Mission
Support and Evaluation) system and a simplified on-board
simulator, the « Refresher Trainer equipment », allowing the
astronauts to go on practising during their mission in Space.
In 2013, SPACEBEL performed maintenance activities and
preliminary adaptations to the new Flight Missions as
subcontractor of Dutch Space.
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QINETIQ SPACE
SODI (Selectable Optical Diagnostics Instrument) – faze E
SODI is een vloeistoflaboratorium dat binnen de MSG (Microgravity Science Glovebox) gebruikt wordt.
Het werd ontworpen om drie deelexperimenten uit te voeren: DSC, IVIDIL (beiden van het MRC-ULB)
en COLLOID (een experiment van de Universiteit van Amsterdam). QinetiQ Space is prime contractor
terwijl Lambda-X zich ontfermt over de optische onderdelen zelf. De universiteit van Milaan
consulteert ons inzake specifieke optische technieken (Near Field Scattering) nodig voor het
COLLOID experiment. De bouw van het instrument startte in 2008.
In augustus 2009 werden de basismodules van SODI (die gedurende de eerste helft van 2009 formeel
door ESA werden geaccepteerd) samen met de IVIDL experimentcellen door Shuttle STS-128 naar
het ISS gebracht en daar door Frank De Winne en zijn Canadese collega Bob Thirsk in de MSG
Glovebox geïnstalleerd. IVIDIL werd met succes uitgevoerd eind 2009.
Van 2010 tot 2012 werden ook DSC en COLLOID met succes uitgevoerd
Wegens de goede resultaten die werden bekomen met de DSC cellen, werd beslist om nog een
tweede set te bouwen, DCMIX2 genaamd, waarin nieuwe vloeistoffen of andere mengelingen van
vloeistoffen bestudeerd worden. Deze hardware werd gebouwd en getest in 2013. In oktober 2013
gebeurde het vullen met de finale flight vloeistoffen en het experiment werd in november 2013 naar
het ISS gebracht. Het werd, onder toezicht van QS ingenieurs, aangezet in december 2013 en liep
met succes tot eind januari 2014.
De interesse vanuit wetenschappelijke kant is dermate groot dat intussen ook de bouw van DCMIX3 is
opgestart die gelanceerd wordt in september – oktober 2014.
Voor ieder van de deelexperimenten biedt QinetiQ Space technische support aan de verschillende
USOC’s (User Operation Centers, in Naples and Madrid).
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DCMIX2 integratie in de MSG Glovebox van het ISS
DIRSOL (Directional solidification)– Transparent Alloys: phase C/D
Transparent Alloys (het vroegere DIRSOL) is een instrument voor materiaalonderzoek dat eveneens
in MSG zal gebruikt worden. Bedoeling van het onderzoek is het observeren van een traag groeiend
stollingsfront en het in kaart brengen van microstructuren. Er wordt gewerkt met transparante
legeringen (plastics), die gelijkaardige smelt- en stollingseigenschappen hebben als metalen. De
gevormde microstructuur bepaalt de latere eigenschappen van het (gestolde) materiaal en wordt
gebruikt om gietmodellen te optimaliseren.
QinetiQ Space is prime contractor voor de ontwikkeling van Transparent Alloys en heeft Lambda-X als
subcontractor voor de ontwikkeling van de optische modules.
De fase C/D activiteiten (met als doel een engineering en flight model te bouwen) werden eind 2010
opgestart en zullen klaar zijn in 2014. In 2013 lag de nadruk op:
• Het afwerken van het testen van het engineering model tegen de omgevingsomstandigheden
(vibratie, EMC, thermisch)
• Het afwerken van de Critical Design Review op basis waarvan toestemming werd bekomen om
te beginnen met de bouw van het Flight Model.
• De productie van de onderdelen van het Flight model en het opstarten van de
integratieactiviteiten.
DIRSOL EM instrument tijdens interface test in MSG (links) en EMC test (rechts)
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In 2014 verwachten we ook de productie van de cartridges die de specifieke test vloeistoffen zullen
bevatten.
SLS (Subject loading system) – phase C/D
Het Internationale Space Station (ISS) is een belangrijk platform voor langdurig onderzoek naar de
effecten van micrograviteit op het menselijk lichaam. Er worden momenteel verschillende systemen
ontwikkeld en getest om deze negatieve effecten te minimaliseren, zoals lopen op een loopband. SLS
is het mechanisme dat moet vermijden dat de astronaut zou wegzweven tijdens het lopen en hem een
gevoel geeft gelijkaardig aan dat met lopen op aarde.
QinetiQ Space Space is prime contractor met Arsalis als subcontractor.
Begin 2013 werden door NASA de finale testen uitgevoerd op de flight hardware en op het
reservemodel. Daarnaast werd ook de VTF (vertical treadmill facility) opgeleverd die toelaat om de
combinatie treadmill – SLS ook op de grond te testen in aanwezigheid van zwaartekracht. Ook een
aantal kalibratie gereedschappen werd opgeleverd.
Oplevering van de VTF bij DLR in Keulen
Kalibratie dynamometer
Experimenten
MILLER UREY SUPPORT
Miller-Urey Experiment is een experiment ontwikkeld door het Joanneum Research instituut. Het
experiment zal worden gebruikt in de Microgravity Science Glovebox (MSG) van het ISS. QinetiQ
Space is subcontractor van het Joanneum Research instituut en geeft hen ondersteuning voornamelijk
op het vlak van engineering taken, inclusief de safety analyse en het interface management met MSG.
In de loop van 2011 werd de bijdrage van QS uitgebreid: tijdens functionele testen bleek dat het niet
duidelijk was of bepaalde moleculen gevormd werden als resultaat van het experiment (wat precies
het wetenschappelijk doel is) dan wel of deze reeds aanwezig waren vooraleer het experiment werd
opgestart. Om deze twijfel weg te nemen moeten er zeer gedetailleerde reinigingsprocedures
opgesteld worden. Er werd aan QS gevraagd om hierin het voortouw te nemen. In de loop van 2013
werd verder aandacht besteed aan het uitwerken van deze reinigingsprocedures en het bouwen van
hardware die moet toelaten om deze uit te voeren. Hierbij is heel veel interactie nodig met de
wetenschapper om te achterhalen wat precies toelaatbaar is en wat niet.
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Installatie voor het uitvoeren van de reinigingsprocedures
Momenteel is het experiment tijdelijk on hold gezet om onduidelijkheden in de wetenschappelijke
vereisten eerst op te lossen.
IEC2
Het IEC2 experiment heeft als doel om de groei van menselijke cellen te bestuderen in
gewichtloosheid. Dit gebeurt in containers die in het Biolab laboratorium zullen geplaatst worden in
het ISS. QS is verantwoordelijk voor de bouw van de experiment cellen en de verschillende loops die
nodig zijn om die cellen in leven te houden en om sampels te nemen die achteraf bestudeerd kunnen
worden.
QS is subcontractor van de Duitse firma Airbus.
In 2013 werd het “qualification model” gebouwd en bij QS volledig getest en werd de Critical Design
Review gehouden op basis waarvan toestemming werd gegeven om de bouw van de verschillende
Flight Modellen aan te vatten. De productie werd aangevat in 2013 en integratie en testen zullen
aflopen mid 2014.
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ARTEMISS
In het Artemiss BC experiment wordt een continue groei van Arthropsira bestudeerd in een vloeistof
omgeving: 90% van de gegroeide Arthrospira worden op een bepaald moment uit de reactor
verwijderd voor analyse. Nieuwe voedingsstoffen worden toegevoegd en de groei gaat verder
vertrekkende vanuit de 10% die was achtergebleven.
Tijdens het experiment, dat zal uitgevoerd worden in het Biolab laboratorium in het ISS, worden de
cellen continu voorzien van al wat nodig is om hun groei te stimuleren (voedingsstoffen, licht, 36°C
omgevingstemperatuur, …) en worden een aantal parameters gemeten die toelaten om de
groeimechanica van deze cellen te bestuderen (pH meting, optische dichtheidsmeting,
zuurstofproductie, …).
In 2013 werd het design van het science model goedgekeurd tijdens de preliminary design review. Op
basis hiervan werd de productie van dit model opgestart. Eind 2013 was het volledig geïntegreerd end
werden de eerste functionele testen opgestart.
Artemiss science model
CIMEX
CIMEX is een experiment container die gebruikt zal worden in het Fluid Science laboratorium aan
boord van het internationale ruimte station ISS. Het bestudeert convectie- en verdampingsfenomenen
in de overgang tussen een vloeistof en de dampfase die er mee in contact staat. Hiervoor wordt een
vloeistoflaag (Fluorinert), waarvan de dikte kan gewijzigd worden, opgewarmd zodat ze verdampt. Die
verdampingsfase wordt met optische meetsystemen (zoals interferometers) in beeld gebracht. De
gevormde damp wordt afgevoerd, gecondenseerd en gerecycleerd. Tijdens dit proces moeten heel
wat parameters worden gemeten en gecontroleerd (zoals temperaturen, drukken, vloeistof – en
gasdebieten, …).
QS is in dit project een subcontractor van het Duitse Airbus en is verantwoordelijk voor de bouw van
de experiment cell, het vloeistof- en gascircuit. In 2013 werd het design in detail uitgewerkt en
goedgekeurd tijdens de “manufacturing readiness review”. Hierna werd de productie opgestart en het
volledige engineering model geïntegreerd waarna de eerste testen werden opgestart.
CIMEX 3D lay-out - Engineering model optische tomograaf
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DEX
Dexterous payload for ISS, kortweg DEX, is een voortzetting van een paraboolvlucht experiment
waarbij de manipulatie van in de hand vastgehouden voorwerpen en de betrokken neurologische
processen worden bestudeerd.
Het systeem omvat een ‘manipulandum’, een rijk met sensoren uitgerust configureerbaar in de hand
vastgehouden voorwerp en een 3D opvolgingsysteem dat verplaatsingen in de ruimte vastlegt.
De testpersoon wordt in een specifieke positie gefixeerd waarna de opdracht tot een aantal precisie
bewegingen wordt gegeven.
In 2013 werd de integratie van het engineering model volledig afgewerkt en gevolg door een
uitgebreide test campagne waarin alle functionele aspecten uitvoerig werden getest evenals de
geschiktheid van de hardware om zijn lanceer- en werkomgeving te overleven. Een grondige review
van de test resultaten heeft geleid tot een goedkeuring om de productie van het flight model en het
science model in gang te zetten. Het engineering model zelf werd aangepast om als training model
gebruikt te kunnen worden.
QinetiQ Space is prime contractor bij het uitvoeren van dit project met Arsalis als subcontractor.
DEX tijdens een interface test in de Columbus grond module in Keulen.
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DEX tijdens een test campagne met de wetenschappers
MFC
MFC staat voor Microgravity Facilities voor Columbus. Dit betreft een onderhoudscontract waarin QS
continue support geeft in geval er zich problemen voordoen met de hardware voor Columbus waaraan
het heeft meegewerkt, zoals delen van het Fluid Science Laboratiorium, Biolab, EMCS, MSG, …
Naast onderhoud wordt ook de aanmaak van nieuwe of reserveonderdelen voor deze laboratoria in dit
project gerealiseerd. Zo werden in 2013 bijkomende convertors and flash disks voor SODI gebouwd,
modules voor EMCS aan een onderhoudsbeurt onderworpen, …
Flash disks
USB-SATA convertor
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ACES Ground Segment – FM Phase
The ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) is an ESA payload
which will fly on-board the ISS (International Space Station) as an
External Payload of the Columbus module.
ACES is a complex payload, involving both state-of-the-art instruments
and subsystems. The heart of the payload is represented by an atomic
clock based on laser cooled Caesium atoms. The performances of the
Caesium frequency standard atomic clock PHARAO are combined with
the characteristics of a Space Hydrogen Maser (SHM).
The ACES clock signal merges together the good short and medium
term frequency stability of SHM with the long term stability and accuracy of a primary frequency
standard based on Caesium cold atoms. The on-board clock-to-clock comparison (PHARAO vs. SHM)
and the distribution of the clock signal are ensured by the so-called Frequency Comparison and
Distribution Package (FCDP), while all data handling processes are controlled by the eXternal
PayLoad Computer (XPLC).
One of the main objectives of the ACES mission consists in maintaining a stable and accurate onboard timescale that can be used for space-to-ground as well as ground-to-ground comparisons of
frequency standards. Stable and accurate time and frequency transfer is achieved by using a specially
developed state-of-the-art microwave link (MWL), which is necessary not only to characterise the
ACES clocks ensemble, but also to perform general relativity tests of high scientific relevance.
Unique to ACES (compared to the other ISS payloads) is the setup of the ground segment: this
comprises the Mission Control Centre installed at CADMOS (CNES, Toulouse) and up to 35 MWL
Link Ground Terminals installed at clock laboratories all over the world. The Ground Terminals
generate themselves scientific data consisting of ground to space clock comparisons.
Space Applications Services is involved as a subcontractor of Astrium in the design and
implementation of the ACES Ground Segment. This includes:
•
Mission planning taking into account experiment objectives, ground clocks visibility and
availability and ISS/Columbus and other constrains.
•
ACES specific enhancements to the standard real-time monitoring and control system (CD-MCS)
used for European payloads.
•
Monitoring and control system for the remote MWL ground and SLR (satellite laser ranging)
stations via secure links over the Internet.
•
Archiving and completeness check of all the flight and ground data with automatic recovery of
missing data using various mechanisms.
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•
Implementing algorithms for scientific data processing allowing space to ground clocks
comparison down to the 10-16 uncertainty level. This includes detection and elimination of
multipath effects, compensating for ionospheric and tropospheric delays, correcting relativistic
effects based on orbit data and gravity field, etc.
•
Internet portal for raw, engineering and scientific data dissemination to the engineering support
centres and to the time & frequency analysis scientific community.
ISS Operations
With Columbus well established as the European Laboratory of the International Space Station,
scientific operations were performed throughout the year by Space Applications Services personnel at
B.USOC and Erasmus USOC. The B.USOC operations were performed in close collaboration with
the Belgian Institute for Space Aeronomy (IASB/BIRA), while the Erasmus USOC operations are a
joint effort of Space Applications Services and NLR (Nederlands Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium).
On console operators monitor and command daily these experiments according to scientists’ requests.
They also provide necessary inputs for planning and operational products to the ISS international
partners. The operations are coordinated through the Columbus Control Centre near Munich.
Round the clock operations were performed on SOLAR from B.USOC roughly 15 days a month.
SOLAR is a solar observatory, with two instruments (SOLACES and SOLSPEC) measuring the
variations in the solar spectrum. Scientists are located in Belgium, France, and Germany.
Erasmus USOC supported several biology experiments in KUBIK and KID, hosted by the European
Drawer Rack (EDR) which is operated by this USOC. The “Foam Casting and Utilisation in Space”
(FOCUS) experiment was executed during the STS-130 Shuttle flight. Erasmus USOC have also been
commissioning and operating the ERB-2 3D HD camera on-board ISS. Unfortunately the Erasmus
USOC was closed end of June 2013, where the EDR activities have been transferred to the German
USOC MUSC.
Finally B.USOC led the preparation for the Ham Video On-Orbit Functional Commissioning, executed
early 2014. After the successful completion of this activity, the Ham Video Flight Segment can be
declared functional and ready to be used by Amateur Radio on the International Space Station
(ARISS).
Besides the execution of operations, both USOCs were also involved in preparing future experiments:
further KID experiments and ERB-2 utilisation, FASTER, METERON-OPSCOM-2, METERONSUPVIS-E, CIMEX, Thermal platform, MultiScale boiling and ASIM. This involves the definition,
preparation and validation of all operations concepts and products, as well as the training and
certification of payload operators and ground controllers.
The Space Applications Services Operations Team (Ground controllers and Operators) has continued
acquiring a unique expertise in real-time operations thanks to these 6 years of activities. This expertise
will be further put into use in 2014 and beyond, as SOLAR and several new experiments are expected
to be operated throughout the year.
ERASC (European Robotic Arm Support Center)
ERA is a large re-locatable symmetrical robotic arm will be deployed
onto the International Space Station (ISS).
ERA acts as a tool for assembly and servicing tasks, cargo
movement, and external inspection of the ISS. It is also intended to
minimize dangerous and tiring Extra Vehicular Activity (EVA) by
astronauts by either replacing the activity (such as external
inspections), or minimizing time by helping move astronauts into
position.
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There are several robotic arms attached to the ISS, but ERA is unique in its ability to re-locate to
different mounting positions, and to handle Russian Segment fittings.
Control of ERA can be from inside the ISS using special software running on a laptop (IMMI), or from
outside the ISS using a dedicated control panel (EMMI). In addition to movement and positioning
sensors, ERA has two cameras which also provide downlink video to ERASC.
ERASC (European Robotic Arm Support Centre) is responsible for monitoring of ERA operations in
real-time with video, voice and data, analysis of flight data, and supporting troubleshooting issues
during flight. The flight data can be real-time or from archives.
In addition to flight data and planning support, ERASC supports mission planning and rehearsal,
training of Russian instructors and engineers, and any additional engineering support as needed.
Space Applications Services has built the telemetry handling infrastructure required by the ERASC to
be able to receive, monitor, archive and provide to an external engineering centre (Dutch Space) the
data generated by ERA (or a representative simulation model) together with other auxiliary parameters
from flight or ground systems.
FSL VMU MkII (Fluid Science Laboratory Video Management Unit)
The Fluid Science Laboratory (FSL) on-board Columbus features a Video Management Unit (VMU) for
interfacing to various cameras and for processing, storing and distributing the video and science data.
The scope of the FSL VMU MkII project is the replacement of the in-orbit FSL VMU MkI with a COTSbased FSL VMU MkII that is fit and function identical, except for a specified set of
differences/upgrades. The project is to develop and deliver various models (Engineering Model, Flight
Model and Training Model) with supporting Ground Support Equipment. Main upgrades include new
camera interfaces, significantly improved performance, and more flexible operations possibilities.
The Customer is IOT Enhancement, Spares and Repairs (Airbus Defence & Space Bremen), with the
end user being ESA.
Space Applications Services (SA) is the Prime contractor with overall responsibility for the technical
coordination of the project and for the management of the Subcontractor. Main tasks under the
responsibility of Space Applications Services in FSL VMU MkII include:
• Overall Project Management, Configuration management and PA & Safety.
• System Design.
• Overall Verification coordination.
• Selection and qualification of COTS components.
• Software design and development.
• GSE design, procurement and assembly.
• Logistics and procurement of COTS.
• MAIT of the various models (EM, FM, TM) - supported by CSL.
Centre Spatial de Liège (CSL) is Subcontractor in this project. Main tasks performed by CSL in FSL
VMU MkII include:
• The MkII supporting engineering analyses (structural and thermal).
• The design, documentation, procurement/manufacturing, and assembling of the mechanical
housing and harness.
• The definition, documentation, performance and reporting of the Unit-level environmental tests,
including EMC / Electrical isolation and bonding, ESD, Vibration/shock, Micro-g emission, De/repressurisation, Thermal hydraulic, Off-gassing, Audible noise, Burn-in, and Mechanical (mass,
dimensions).
The FSL VMU MkII design combines a reliable radiation hardened core system with a flexible in-orbit
replaceable performant commercial computer system.
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2.4 TELECOMMUNICATIE/Télécommunications
SPACEBEL
IRIS
ESA’s Iris initiative aims at supplying a satellite-based
communication system conforming to aviation requirements.
The solution will improve passengers’ safety and benefit the
European economy.
It is implemented in close collaboration with the Single
European Sky Air Traffic Management Research (SESAR)
Programme launched in 2006 by Eurocontrol and the European
Community.
In 2013, SPACEBEL pursued its contribution to the system design phase of Iris and is more
specifically in charge of delivering the on-board emulator. This element is part of the verification
testbed that will be used to validate a new satellite communication standard under the leadership of
Thales Alenia Space.
EDRS-MOC
ESA’s new independent satellite constellation called European
Data Rely Satellite System (EDRS) is meant to considerably
reduce time delays in the transmission of huge quantities of data,
thus ensuring a faster and fully reliable service to all users of Earth
Observation data.
SPACEBEL is in charge of the design, development and delivery of
the EDRS Mission Operations Centre (MOC) - (Customer: RSS).
SPACEBEL provides, amongst other functions, the reception of
Copernicus (formerly GMES) and other customer service requests and transforms them into planning
and configuration schedules. SPACEBEL is also be in charge of the software architectural design, the
validation and integration of the MOC including ground segment system monitoring and control in
order to ensure its optimal availability, network management & security as well as user support.
SAT-AIS
The SAT-AIS initiative set up by ESA in partnership with the
European Maritime Safety Agency aims at providing Europe with
appropriate capabilities to improve the maritime traffic monitoring,
border control, safety and security as well as the fishery control
campaigns.
SPACEBEL is in charge of the development of the Data
Processing Centre (DPC) Monitoring, Data Management and
Archive functions. The mission of the DPC is to control and
enhance the quality of SAT-AIS data. This contract ended in 2013
with the delivery of the demonstrator to CLS/ESA.
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NEWTEC
By Serge Van Herck, Newtec’s CEO
There was a lot of buzz around 4K TV this year, also known as Ultra High Definition Television
(UHDTV) and we were involved with almost all of the major demonstrations around the world. These
included with both Eutelsat and Intelsat at IBC 2013. The latter of the two demonstrated the world’s
first live sports match played out straight to the exhibition floor in 4K. Other demonstrations during the
course of the year included with SES and Canal+ in Spain and Measat at BroadcastAsia in Singapore.
All of these prove that the transmission chain is ready and able as soon as demand is there for this
new technology. Of course we have also been active in improving efficiency for the entire industry to
benefit.
Serving and Surveying the Industry
This year has been about developing new satellite transmission standards and helping the industry to
reduce interference. We have been central to this alongside partner organizations DVB and the
Satellite Interference Reduction Group (IRG).
S2 Extensions: How Will the Industry Take Them?
Kick-started by Newtec a year ago, key players in the satellite industry are
calling for a satellite transmission standard, specifically for professional
satellite contribution links, which would extend the existing DVB-S2 standard.
The Newtec S2 Extensions include smaller Roll-Offs, advanced filter
technologies, higher efficient MODCODs, more MODCODs fine-tuned for
linear and non-linear operation, higher modulation (64APSK) and wideband
(72 Mbaud).
These extensions have been contributed to the new evolution of the DVB-S2
standard and have already been implemented on Newtec’s modulators,
modems and hubs. These S2 Extensions boost the satellite link efficiency up
to 20% in Direct-To-Home networks and 37% in other professional applications
compared to DVB-S2 – even up to 64% when using 72Mhz transponders.
But how quickly will the industry transition to the new standard? Well the results are in and our
industry survey findings suggest that more than half will switch within one year of release. This is an
eye opener and there are many more interesting results available online at our Industry Blog.
We have also been recognized for an ‘Outstanding Achievement’ award at the ASBU BroadcastPRO
Awards for the pivotal role we played in developing candidates for the new DVB-S2 extension. By
continuous innovation to increase efficiency of communications over satellite, and therefore lowering
both CAPEX and OPEX, satellite operators, service providers and broadcasters are now able to
launch new services in a profitable manner. This benefits the entire satellite ecosystem and by
extension end users around the world.
Carrier ID: How bad is this Interference?
Next to mention is, that we have turned our attention to mitigate satellite interference which has not
just started now. Way back in 2011 we have given our unreserved support for the standardization and
adoption of industry-wide counter-measures to combat interference. Since then we have implemented
Carrier ID in our equipment and brought the industry together by holding several sessions around the
world increasing the awareness. In July we joined forces with the Satellite Interference Reduction
Group (IRG) to poll the industry about Carrier ID (CID).
The headline results from our industry survey was that 93% of respondents suffer from satellite
interference at least once a year, with more than half suffering at least once a month and 17%
continuously in their day to day operations. This is again a significant finding for the industry and the
rest of the results are available online in our Carrier ID Demystified e-book.
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Growth in Multiple VSAT Markets
Newtec has signed a number of new deals around the world with
different service providers and satellite operators operating in Ku or Ka
band. Early on in 2013 Gazprom Space Systems (GSS) chose Newtec
in a competitive tendering process. In the same month RuSat, a
satellite service provider for enterprise customers, Internet service
providers, and government agencies in Russia, signed a deal too.
In the United States we were selected by California-based X2nSat to
provide the equipment for a new B2B broadband and SCADA service.
Over in Africa we have become a key technology partner for
NigComSat as it sets out to achieve its mission to provide cost-effective
satellite broadband services to Nigerian consumers and SMEs, with
planned services for West Africa and we also signed an agreement to provide a VSAT Broadband Hub
and thousands of VSAT terminals to Liquid Telecom, the leading independent data, voice and IP
provider in Africa.
In the European market we have played an important role in further expanding the SES Broadband
Services offering, which is Europe’s largest satellite broadband network. And in the Middle East
Bentley Walker, one of the world’s leading service providers for broadband satellite Internet, chose
Newtec in its service coverage extension towards Libya using Newtec’s Ka-band VSAT broadband
platform on Avanti’s HTS Hylas2 satellite.
And last but not least, Eutelsat’s IP Easy broadband service which was launched for the African region
in 2012, is now also bridging the digital divide through the Caribbean footprint of the EUTELSAT 8
West A satellite powered by Newtec’s broadband system.
An Important Year for our Government and Defense Activities
During the year we were invited by several organizations to share our experience in the Government
and Defense market. For example, we have presented worldwide in conferences or via our own
seminars how to fit bandwidth hungry video applications in times of sequestration.
We have signed a Basic Ordering Agreement (BOA; N°1 3349) with the NATO Communications and
Information Agency (NCIA) to provide an accelerated and cost effective acquisition method for
Commercial Off The Shelf (COTS) hardware, software & services.
To mention one NATO project highlight during 2013, we have injected enhanced capabilities to a
network serving troops in the Middle East, which is part of a major collaboration with US commercial
Internet service provider SniperHill.
Backhauling Africa
Still with very poor terrestrial infrastructure, Africa is proving to be a key market for Newtec –
particularly for network trunking and backhaul. A new partnership with Somalia-based Talia means a
communications backbone infrastructure for the country in place based on our FlexACM® technology.
A second major project for us was with SES to implement our S2 Extensions technology. Newgeneration modems are boosting the performance and efficiency of the SES-5 satellite backhaul
infrastructure.
Photo: The Newtec MDM6000 Satellite Modem as implemented in the SES-5 satellite backhauling infrastructure
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Newtec Promotes From Within and Appoints New Senior Team Members
With an increasing Newtec product portfolio and a growing customer and partner base, comes a
growing need to strengthen the leadership of our global commercial team. I am confident that our new
leaders will guide our worldwide team with flair and bring lots of success for us, our partners and
customers.
Former Technicolor, Alcatel-Lucent, and ECI Telecom executive Mario
Querner has joined as our new VP Asia. He has more than 25 years of
international business experience in telecommunications and media, working
in both Europe and Asia.
Coming from the senior internal team our former Director, Market Development and Broadcast
Product Marketing, Steven Soenens has been promoted to VP Product
Management and is now responsible for product strategy and management. In
his career, Steven has taken responsibility for worldwide product strategy and
product management of video solutions within Cisco Systems, ScientificAtlanta and BarcoNet.
Thomas Van den Driessche has been appointed Newtec’s new Chief Commercial
Officer leading the company's global sales team and marketing strategy. Thomas
having joined us as a Regional Sales Director for Europe in 2007 and after holding
several positions in the company since then, including VP Market Strategy, brings
vast experience in sales, marketing and management.
New Broadcasting Technologies and Major New Deal
This year we launched our latest MDM6100 Broadcast Satellite Modem at NAB 2013, a next
generation DVB-S, DVB-S2 and S2 Extensions modem specifically designed for broadcast
applications. It has already been recognised by the industry as being a key new technology.
Major Industry Gong
In March, the World Teleport Association (WTA) awarded the
Newtec M6100 Broadcast Satellite Modulator with the prestigious
accolade of Teleport Technology of the Year. The judges praised
the new technology for providing the greatest contribution to the
business and operational success of teleports by lowering costs,
increasing efficiency, enabling new capabilities and providing
access to new markets. The M6100 is also ready to support the
upcoming S2 Extensions and the DVB-CID standard.
In the Broadcast Sector
Since 1985, our dedicated team of specialists has set industry standards with the most efficient,
scalable and economical technology solutions. New challenges and customer needs offer
opportunities to explore new boundaries. This empowers us to work even harder, helping customers to
perform their best so that, together, we can make the world a safer, more informed and connected
place.
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As a result, more than 3 billion people watch TV every day thanks to our technology.
During 2013 we won a number of large broadcast contracts including one with Arqiva, the
communications infrastructure and media services company. It has selected the M6100 to upgrade
parts of its network. Newtec’s channel partner Sematron agreed the framework deal which will
upgrade Arqiva’s DTH equipment refreshment program. On the topic of channel partner’s we have
signed up over 90 certified global partners operating in the satellite communication industry, covering
over 100 countries across Europe, the Middle East, Africa, Asia, Australia, and North and South
America.
We have also extended our very successful Multimedia Exchange Network over Satellite (MENOS)
contract with the Arab Sates Broadcasting Union (ASBU) in a new multimillion euro deal. ASBUMENOS terminals will now additionally be deployed over 48 regions in Algeria with two separate
networks for radio and TV contribution and exchange.
Looking Ahead We See a Multiservice World
The year ahead is set to be one of the greatest yet for the satellite industry with the Rio World Cup
and the introduction of a new standard for the entire satellite sector with the upcoming DVB-S2
technology upgrades. The High Throughput Satellite discussion is also entering full swing with many
new players starting to use the technology in multiple business models but with a shift towards open
networks and selling Mhz.
We also believe multi-service and multi-technology platforms will become key talking points in 2014 as
operators and service providers look to squeeze even more out of their networks. Today’s single
service satellite networks are built to carry or stream video, to transfer files, provide data connectivity,
to carry VoIP traffic or for other similar tasks. In these cases specific space segment is reserved for
dedicated applications and customers. Network and space segment resources are managed in silo’s
meaning they cannot be optimized.
Multi-service networks on the contrary are networks that serve multiple customers (virtual networks),
and carry multiple services (video, audio, broadband, voice) over the same infrastructure all with their
specific quality of service targets, sharing the available spectrum, and managed from a central
network operations centre.
Not only do multi-service networks generate more business opportunities, they also save OPEX. A
breadth of modulation and access technologies are selected to match different service profiles and
space segment is allocated dynamically. An all-IP infrastructure facilitates hybrid terrestrial/satellite
networks which greatly reduces operational costs. As the era of single service satellite networks
departs the industry will be preparing for Multi-Service! We expect to see this high on many agendas
in 2014.
THALES ALENIA SPACE
Les produits Thales Alenia Space Belgium
Fort de sa position de leader mondial en électronique de puissance pour satellites, Thales
Alenia Space Belgium a développé, au travers de contrats ARTES, toute une série
d’équipements électroniques destinés au marché commercial mondial des satellites de
télécommunications.
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Les Power Conditioning Units (PCU)
Ces équipements assurent la régulation et le conditionnement
de l’énergie électrique fournie par les panneaux solaires
photovoltaïques et par les batteries.
La PCU est véritablement le cœur électrique du satellite. Elle
est le plus gros équipement électronique à bord d’un satellite
de télécommunication ; sa masse variant de 22 à 55 kg selon
la puissance du satellite.
La PCU modulaire
de nouvelle génération.
La PCU modulaire 6 à 21 kW de nouvelle génération (NG) a été qualifiée en 2014. Cet équipement
va progressivement remplacer le produit actuel datant de l’année 2000 et dont plus de 50 FM ont été
vendus dans le monde entier.
Les Standard Distribution & Interface Units (SDIU)
Ce sont de gros équipements modulaires destinés à gérer tout ce qui est « avionique » à bord du
satellite : distribution d’énergie, pilotage des moteurs d’orientation des antennes et panneaux solaires,
gestions des vannes et tuyères, gestion des réchauffeurs, activation des éléments pyrotechniques,
gestion des batteries, …
Il y a généralement 2 SDIU par satellites : l’un pour gérer la plate-forme du satellite et l’autre, pour la
charge utile.
Thales Alenia Space Belgium a terminé en 2013 la phase de design & de développement d’une 2ème
génération (SDIU Mk2). Cet équipement devrait être qualifié en 2015 et sera le premier produit Thales
Alenia Space Belgium embarquant un nouveau concept de composants programmables numériques
100% belge qui est actuellement en cours de développement avec IMEC
Des Power Conditioning & Distribution Units (PCDU)
Ces équipements sont - dans le cas de satellites de plus petite taille - des équipements regroupant
en un seul boîtier les fonctions de régulation de l’énergie (PCU) et de gestion avionique (SDIU).
Traditionnellement utilisés sur les satellites institutionnels LEO / MEO (science, observation et
navigation), les PCDU sont également produits pour le marché commercial Télécom des
constellations. Avec plus de 150 équipements vendus au cours des 5 dernières années sur différents
marchés (Iridium, Globalstar, O3B, Galileo, Sentinel, …), Thales Alenia Space Belgium est le leader
européen - voire mondial - pour ce type de produit.
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PCDU embarquée à bord de
Sentinel.
Les Travelling Wave Tube Amplifiers (TWTA)
Ce sont des équipements destinés à amplifier - au moyen de tubes à ondes progressives - les
signaux transmis vers la Terre par les satellites de télécommunications (pour TV, radio, internet, etc.).
Thales Alenia Space Belgium produit les alimentations électriques haute tension (EPC) et est
responsable du canal amplificateur complet qui comprend les tubes à ondes progressives et les préamplificateurs RF.
Un produit unique sur le
marché.
Ces équipements se retrouvent en très grande quantité sur les satellites de télécommunications (de
30 à 80 canaux par satellites).
Le produit LCTWTA Dual Flex qualifié en 2013 est à ce jour le seul produit au monde capable d’offrir
une flexibilité importante en puissance et en fréquence permettant d’optimiser le dimensionnement
des satellites et leur exploitation.
Les Power Processing Units (PPU),
Ces équipements assurent l’alimentation et le contrôle des moteurs à propulsion plasmique utilisés
pour le maintien à poste des gros satellites géostationnaires. Il y a aujourd’hui traditionnellement 2
PPU par satellite. Ce nombre va croître avec l’avènement de la mise à poste des satellites par
propulsion électrique. Le nombre de PPU par satellite passera bientôt de 3 à 4 PPU.
La PPU Mk2 - 2,5 kW a été qualifiée en 2014 et va progressivement remplacer la PPU Mk1, qui date
de 1996 et dont plus de 30 FM ont été vendus à différents
clients.
A noter qu’à ce jour, ces PPU sont les seuls équipements
disponibles en Europe pour l’alimentation et le contrôle de
moteurs à propulsion plasmique.
Nous avons démarré en 2013 le développement d’une PPU de
forte puissance (PPU Mk3 – 5 kW) qui sera qualifiée en 2016.
Qualification de la nouvelle PPU
en 2014.
Ce produit permettra la mise à poste des satellites par
propulsion électrique afin de répondre aux attentes de
différentes primes européennes au travers des programmes
Neosat et Electra.
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Les convertisseurs DC/DC
Ces équipements électroniques à bord des satellites sont destinés à convertir, avec isolation
galvanique, la tension primaire (50V ou 100V) générée par la PCU en une ou des tensions
secondaires.
Les LPLC (Low Power Low Cost) sont des convertisseurs en technologie hybride que nous
produisons en quantité importante (~250 FM par an) et vendus à de nombreux clients dans le monde
entier. A ce jour, plus de 2.500 LPLC ont été livrés dans le monde entier.
Les commandes et les livraisons
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a fourni dans le monde entier des équipements pour de
nombreux satellites de télécommunications. Nous avons enregistré des nouvelles commandes
importantes :
Programmes Spacebus (plate-forme de Thales Alenia Space)
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a fourni une PCU et des SDIU pour les satellites
« Turkmenistan NSSC » et « E8WB ».
Nous avons également fourni des TWTA pour le satellite italien « Sicral 2 » et pour la charge-utile du
satellite russe « Loutch 4 ». Par ailleurs, nous avons commencé la production du nouveau produit
LCTWTA Dual flex pour les satellites Eutelsat 8WB et Turkmenistan NSSC.
Thales Alenia Space Belgium a signé des contrats pour la fourniture de nombreux équipements pour
2 nouveaux satellites : « SGDC » (Brésil) et « Yamal » (Russie).
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Satellite Yamal 601.
Satellite Athena-Fidus
Programmes Eurostar (Airbus Defense & Space)
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a fourni à 2 PPU à Airbus pour le satellite SkyBrazil.
Programme EDRS (OHB)
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a démarré la production
du Power Conditioning and Distribution Unit (PCDU) et celle du
Drive Control unit (DCU), équipements qui doivent être livrés en
2014 à OHB.
Programmes DFH4 (CAST – Chine)
Thales Alenia Space Belgium a livré en 2013 des Power
Conditioning Units (PCU) et des convertisseurs DC/DC (LPLC)
pour 4 satellites DFH4.
Programmes AMOS (IAI – Israël)
IAI a levé en 2013 l’option portant sur la commande de 2 Power
Processing Units (PPU) supplémentaires, identiques à celles en
cours de production pour leur satellite AMOS 6.
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Programme O3B (Thales Alenia Space)
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a livré 4 PCDU pour le
programme O3B (12 satellites commandés à ce jour).
Programme Iridium NEXT (Thales Alenia space)
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a livré les 3 premiers
modèles de vol des 81 PCDU en production pour la constellation
Iridium NEXT
QINETIQ SPACE
QinetiQ Space creëerde een joint-venture met SES (Société Européene de Satélites), Redu Space
Services dat sinds juli 2007 het ESA grondstation in Redu exploiteert voor een periode van 10 jaar.
Het contract laat de exploitant toe om satellieten operationele diensten aan commerciële klanten aan
te bieden.
Met de in 2010 geplaatste L-band antenne werden in 2011 de eerste In-Orbit testactiviteiten voor de
Galileo IOV satellieten uitgevoerd in opdracht van Inmarsat. Ook de voorbereidende activiteiten voor
Galileo FOC werden aangevat in opdracht van SpaceOpal. In 2014 zullen de eerste IOT operaties
hiervoor vanuit Redu plaats vinden. Verdere IOT activiteiten werden uitgevoerd voor enkele
commerciële operatoren zoals SES.
Er werd ook ondersteuning gegeven bij de operaties van ATV-4.
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De operationele activiteiten voor PROBA 1 en PROBA 2 werden voortgezet en de lancering van
PROBA V werd ondersteund. Sedert de lancering van de satelliet op 6 mei 2013 werden de
commissioning activiteiten en daaropvolgend ook de operationele activiteiten vanuit Redu
gecoördineerd.
Een aantal nieuwe activiteiten werden opgestart of voorbereid. Sedert 2012 wordt volop gewerkt aan
het EDRS Mission Operation Center, alsook de voorbereiding van de IOT activiteiten in opdracht van
Astrium Services. Na de ontwikkeling zal Redu betrokken blijven bij de operatie van EDRS. Daarnaast
is er ook gestart met de grondwerken voor de installatie van de EDRS-BFLGS- antenne.
In 20132 was RSS ook betrokken bij enkele feasability studies voor IRIS en AIS. Ook hier blijft Redu
betrokken bij de verdere operaties.
Begin 2013 werd een contract getekend voor de levering van een antenne aan het Belgisch leger.
Deze antenne zal worden geplaatst op de basis van Marche-en-Famenne. Final Acceptance is in
2014 gepland.
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2.5 Navigatie/Navigation
SPACEBEL
GALILEO
SPACEBEL was selected in 2010 by OHB-System AG Germany, to
develop the on-board standard services that support the ground
operations. SPACEBEL thus contributes to the on-board data handling
software aimed at controlling and managing all the processes running
aboard the Galileo satellites and related to system, power, attitude, orbit,
payload, etc. In 2013, the Critical Design Review was successfully
achieved and the associated software versions delivered.
THALES ALENIA SPACE
Programme Galileo
Thales Alenia Space Belgium fournit les équipements (Power Conditioning & Distribution
Units) assurant le conditionnement et la distribution d’énergie à bord des satellites de la
″Full Operational Constellation″ (FOC). En 2013, nous avons livré à OHB les 5 derniers modèles
de vol du premier lot de 14 satellites commandés en 2010. Nous avons démarré la
production de PCDU pour le deuxième lot de 8 satellites ; ce qui porte donc à 22 le nombre
total d’équipements à fournir pour ce programme.
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OIP SENSOR SYSTEMS
Cameras: VISNAV and VISEOS
Vision based Navigation (VisNav) systems have been identified as a key technology in order to
develop autonomous exploration missions. Autonomous navigation system is a growing field of
interest applicable to a large range of mission scenarios from rendez-vous to landing and rover
applications. Europe has developed a number of successful vision based navigation systems with
NPAL, AutoNav and NEO. The VISNAV project is initiated in continuation of these projects.
The preliminary approaches lead to the conclusion that even for quite different scenarios a lot of
commonalities can be implemented in the camera architecture but also in the image data processing
from software and hardware point of view. The aim of the VISNAV project is to develop these common
blocks and to demonstrate their suitability for targeted scenarios.
Such kind of systems will be adapted for various types of mission scenario’s including Render-Vous,
interplanetary navigation, Descent & landing and rover applications.
OIP is in charge of the development of an electrical stimulator, the ViSEOS, as part of the test set up
of the VISNAV system, as subcontractor to TAS-It. This ViSEOS system will stimulate the optical unit
(camera) by generating images.
For similar applications, OIP has developed a camera test set-up, as subcontractor to Space
Application Systems.
Figure 2: The VISNAV test set-up and camera
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2.6 Aardobservatie/Observations de la Terre
CSL
COPERNICUS (EU program)
CSL is heavily participating to the Copernicus program, especially in the field of optical instrument
calibration, through various contributions:
• Sentinel 2 – MSI (Multi Spectral Instrument): Design and manufacturing of the on board
diffusers. Those equipments are used to recalibrate the imager during the flight. This
development involves the setup of a specific test bench dedicated to the BRDF (Bidirectional
Reflectance Distribution Function) measurement in the IR spectrum.
CSL is also participating to the structural test as well as the final qualification tests of the MSI
instrument (first campaign planned for spring 2014).
Calibration assembly mounted on BRDF bench (credit: CSL)
•
Sentinel 3 – OLCI (Ocean and Land Colour Instrument): CSL is responsible for the calibration
assembly and the ground characterization of the calibration diffusers working in the visible
spectrum.
•
Sentinel 4 – UVN (Ultraviolet- Visible- Near infrared): The Sentinel-4 mission covers the needs
for continuous monitoring of atmospheric composition, in particular with respect to air quality,
with a UV/Visible/Near-Infrared (UVN) sounder to be deployed on the two MTG-S satellites
scheduled for launch in 2019 and 2027 respectively.UVN is a high resolution spectrometer
system operating with 3 designated bands in the solar reflectance spectrum, covering the UV
(305-400nm), VIS (400-500 nm) and NIR (750-775 nm) bands. The radiometric accuracy of
the UVN instrument partly relies on regular in-orbit re-calibrations, over the useful spectral
range, in order to determine for example the sensor gain factors and their drifts. The selected
approach for in-flight calibration is based on 1°- measurements of the Sun’s irradiance as
transmitted by a diffusing device (diffuser), and 2°- measurements of a calibration lamp
source. Those functions are provided by the Calibration Assembly (CAA). CSL has been
contracted for the development, production and verification of the Calibration Assembly related
to the different models of the UVN instrument, with a kick-off by the last quarter of 2013.
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TROPOMI
The TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) is a space borne nadir viewing spectrometer
with bands in the ultraviolet, the visible, the near infrared and the shortwave infrared. TROPOMI is the
payload for the ESA/GMES Sentinel 5 Precursor mission, planned for launch in 2014 with 7 years
design lifetime. The objective of the mission is to provide high-quality and timely information on the
global atmospheric composition for climate and air quality applications.
TROPOMI is developed by a Dutch consortium led by Dutch Space.
CSL has been selected as the validation test centre for the instrument. The final validation campaign
is planned by the second semester of 2014.
METEOSAT THIRD GENERATION (MTG)
The new generation of Meteosat is coming. The MTG program should guarantee access to spaceacquired meteorological data until at least the late 2030s. This mission will be fulfilled by series of four
imaging satellites MTG-I (hosting the Flexible Combined Imager (FCI) and the Lightning Imager (LI))
and two sounding satellites MTG-S (hosting the Infrared Sounder (IRS) and accommodating the
Sentinel 4 UVN instrument) for a minimum of 20 years nominal operational lifetime.
In 2013, CSL won its first MTG related contract, associated to the Back Telescope Assembly (BTA),
which is a sub-assembly of the IRS instrument on MTG-S. The BTA will be jointly developed by AMOS
and CSL. CSL tasks include thermal design, optical coatings, OGSE design and optical
characterization of BTA, assembly, integration and validation.
SPACEBEL
PROBA-V
Launched on May 7th 2013 from Kourou on ESA’s VEGA rocket, Proba-V is a prime example of
Belgian expertise in Space: under QinetiQ Space responsibility, the small ESA spacecraft is fully
equipped with SPACEBEL software ranging from the on-board software over the ground control centre
to the satellite simulator.
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PLEIADES:
SPACEBEL started to work on the Pleiades project since 2004 with a first contract related to the
design of the satellite’s on-board software intended for the control of both the platform and the
scientific payloads. SPACEBEL was also selected by CNES to take part in the development of the
mission centre, which centralizes every request for image acquisition, receives and processes the onboard instrument data and provides these to the users. SPACEBEL delivered in particular two
subsystems of the programming chain related to the payload management and the reception station
management.
Simulation activities allowing the verification of the satellite’s good functioning before its departure into
th
st
Space. Pleiades 1a and 1b are in operation since December 17 2011 and December 1 2012
respectively.
EARTHCARE
EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer),
ESA’s mission developed in collaboration with the Japanese
Aerospace Exploration Agency, will observe clouds and aerosols
on a global scale to improve the accuracy of climate change
predictions and weather forecasts. Weighing about 1,7 tons, the
satellite is scheduled for launch in 2016.
SPACEBEL has contributed to the development of the Mass
Memory and Formatting Unit, a data storage device featuring a
high capacity and fast access component of the satellite’s payload (Customer: Syderal). SPACEBEL
has also developed the on-board embedded software.
ISIS and CSO
In 2013, SPACEBEL was awarded several contracts in the frame
of the CSO “Composante Spatiale Optique” programme under
CNES leadership, which will take over from the Helios
observation satellites for image provision and processing.
SPACEBEL has been contributing to the ground segment of the
Helios programme since 2003.
Thanks to new and more efficient technologies, CSO will ensure
the capacity for a constant day and night observation,
identification of smaller targets and provision of images within a
shorter time.
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CSO is part of the European initiative MUSIS “Multinational Space-based Imaging System for
Surveillance, Reconnaissance and Observation” in cooperation with Belgium, Germany, Italy, Spain,
Greece and Poland.
Together with ATOS, CAP and THALES contractors, SPACEBEL is involved in the development of the
CSO mission ground segment at several stages. For many years, CNES has been working on the
establishment of a generic solution centre control system. The work resulted in the context of ISIS, in
the specification of a generic solution covering recurrent functions of command and control centres as
well as the functions of flight dynamics, traditionally considered separately.
For the programming centre, SPACEBEL is responsible for the development of programming
components and also provides support in the engineering and integration-validation phases. For the
multi-mission control centre, SPACEBEL is responsible for the automation system. For the imaging
system, SPACEBEL designs and develops general services.
In 2013, the activities mainly focused on the Preliminary Design of the system and its sub-systems.
METEOSAT THIRD GENERATION (SVF)
The verification of the satellite control software is an essential
and comprehensive activity that needs an early validation in the
development cycle. This is true also for the Meteosat Third
Generation programme (MTG).
To that end, a Software Validation Facility (SVF) is implemented
by SPACEBEL relying on a simulation framework which
embeds the modelling of the Satellite Management Unit
processor in order to allow the execution of unmodified satellite
control software in a complete numerical solution.
In 2013, SPACEBEL contracted with OHB the SVF simulation framework as well as the modelling of
the satellite main subsystems and equipment (Attitude and Orbit Control System, Power System,
Thermal, etc.).
TARANIS (CNES)
Orbiting at an altitude of 700 km, Taranis is a microsatellite built for the
Analysis of RAdiation from lightNIng and Sprites and carries a set of
instruments including cameras, X and Gamma sensors to learn more
about transitional luminous phenomena and their influence on the
Earth’s environment.
In 2013, SPACEBEL contracted with CNES the satellite payload boot
and main flight software.
DAIL, SSE and HMA
The SSE (Service Support Environment) is ESRIN’s WEB
Portal granting easy and fast access to Earth observation
data and services for expert users whereas DAIL (Data
Access Layer Integration & Implementation) concerns the
development and validation of an operational architecture
providing access to ground segment services of Copernicus formerly GMES - missions, i.e. the European Monitoring
Programme for Earth environment and safety.
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In 2013, SPACEBEL contracted the DAIL-SSE consolidation activities consisting in upgrading these
subsystems as part of the Earth Observation Payload Data Ground Systems.
The EO-PDGS support the acquisition, processing, archiving and dissemination of payload data from
historical, current or future missions such as ERS, ENVISAT, Third Party Missions, Earth Explorers
and Sentinels.
The activities contracted in 2013 mainly focused on the DAIL Server, DAIL Portal, SSE Portal and the
Web Map Viewer.
ESRIN’s Heterogeneous Missions Accessibility (HMA) programme defines the architecture and
standards for harmonized data access to heterogeneous Earth observation datasets across the
ground segments of the European and Canadian missions’ contribution to the Copernicus programme.
In 2013, SPACEBEL contracted the HMA-S and HMS-SE Projects. HMA-S is to pursue the
standardization activities addressing several processes such as the dataset metadata, the ordering
and product download, the identity management.
HMA-SE aims at integrating, as a whole, science services developed by EUMETSAT, DLR and other
agencies, DREAM components and HMA-S components into the DAIL-SSE environment.
CEGELEC
Cegelec Infra Technics, en partenariat avec Spacebel, a signé un nouveau contrat avec EADSAstrium permettant ainsi de poursuivre la mission de Maintien en Condition Opérationnelle du centre
de réception des images du satellite Helios II pour le compte de la Composante Sol Utilisateur Belge.
OIP Sensor Systems
THE “Vegetation Instrument” on PROBA-V
PROBA-V, with on board the vegetation instrument, is an Earth Observation mission providing
continuity of the current SPOT4 and SPOT5 missions until Sentinel-3 becomes operational.
As the instrument needs to fit a small Proba platform, the instrument is significantly smaller, lighter and
consumes only very limited amount of power, compared to large, heavy weight and high energy
consuming satellites such as SPOT and Sentinel. At the same time, the performance requirements of
SPOT are not allowed to be scaled down, imposing huge challenges and miniaturization actions in
developing this earth observation instrument.
The instrument is based on three very compact TMA telescopes (Three Mirror Anastigmats) placed on
an optical bench also equipped with two Star Trackers. Using three TMA telescopes with an individual
FOV of 34 degrees, a swath width of nearly 103° Fie ld of View can be obtained in the Vegetation
Instrument. At an altitude of 820km the instrument is able to provide a daily coverage of the earth in
three VNIR spectral bands and one SWIR spectral band, with a resolution of up to 200mx200m at
nadir (100mx100m in the VNIR bands).
A thorough optimization of the mechanical design was performed in order to comply with dimensional
requirements, mainly on size and mass point of view. The use of lightweight materials (CFRP
straylight baffles) and light weighted structures (the optical base plate) together with an optimized
structural design guarantees that the instrument is compatible with the structural needs of the platform.
A simple light weight but highly efficient passive thermal control system was designed to thermoelastically stabilize the instrument during its orbital operations. Based on this system, the Vegetation
Instrument is able in meeting its stringent pointing accuracies without the need of a highly complex
and high power consuming active thermal control system.
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A central data handling unit manages, controls and synchronizes the video data of the spectral
channels and sends it over into one link towards the space craft. The video is converted in real time to
a compressed data stream. Next to this main function it closely monitors the instruments different
components housekeeping to inform the on board computer on all statuses.
The Proba-V satellite was successfully launched on the second Vega rocket VV02 from Arianespace
on May 7th, 2013 from the Guiana Space Center, French Guiana and made a perfect flight towards its
intended orbit. After 6 months of commissioning, the instrument/satellite started its operational life on
rd
December 3 , 2013. One year after launch the Vegetation Instrument is delivering excellent and very
stable products.
OIP was the industrial prime contractor for the payload, with QinetiQ as mission Prime and responsible
for the satellite development, and VITO the Prime Investigator. The development was made in cooperation with the companies Xenics and AMOS, being the most important subcontractors for the
development of the SWIR detector and for the manufacturing of the telescope.
Figure 3: The Vegetation Instrument (PROBA-V payload) design and manufacturing
Figure 4: The Vegetation Instrument (PROBA-V payload) mounted on the satellite
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Figure 5: First image from the Bay of Biscay @ESA
Figure 6: More Images from the Vegetation Instrument
SONACA
MUSIS – COMPOSANTE SPATIALE OPTIQUE (CSO)
Le satellite CSO constitue une plate-forme agile et à très haute définition dans le domaine du
visible, devant prendre en 2017 le relais des satellites HELIOS 2 dont la Défense Belge utilise déjà
les services depuis 1993.
Depuis mai 2009, SONACA est en charge de la conception, développement et essais de l’entièreté
de la plate-forme, y compris structures et maquettes équipements.
L’année 2013 a été particulièrement faste pour ce programme : de février à avril, les essais de
qualification se sont déroulés avec un succès complet. Pas moins de 14 cas de charge différents ont
été appliqués sur la structure SM au niveau ultime, avec une régularité et une conformité aux
prédictions exemplaires. Ce modèle SM a ensuite été livré au Client Airbus Defense & Space, pour
subir des essais en microvibrations qui ont eu aussi été concluants. En parallèle, le deuxième modèle
(FM1) était assemblé et a été livré à ASD début décembre. Cette campagne d’essais et le livraison de
deux modèles de vol constitue véritablement le point d’orgue de ce programme. En 2014, le SM
revenu à SONACA pour reconditionnement aux standards de vol sera livré à Airbus Defense & Space,
complétant la Tranche Ferme de ce contrat. Quant à lui, le lancement du troisième modèle (FM3) est
conditionné par la décision de la France de se doter d’un 3ème satellite pour compléter le système.
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VOL HABITE : MULTI PURPOSE CREW VEHICLE ESM TANK BULKHEAD
Le programme MPCV se déroule dans le cadre d’une ambitieuse coopération NASA-ESA dans le
domaine du vol habité. Plus spécifiquement, l’Europe doit fournir dans des délais très courts l’ESM
(European Service Module) équipant la capsule habitée ORION. SONACA participe à ce programme
au niveau du Tank Bulkhead, une imposante pièce de 4 mètres de diamètre, et dont la conception et
le dimensionnement sont particulièrement complexes.
QINETIQ SPACE
PROBA 1
Op 22 oktober 2001 werd PROBA-1 gelanceerd en deze eerste Belgische kleine satelliet wordt nog
dagelijks door het Europese Ruimtevaartagentschap ESA gebruikt. Proba-1 was oorspronkelijk
ontworpen voor een levensduur van 2 jaar maar het systeem weerstaat veel beter dan verwacht aan
de ruimte omgeving.
Proba 1 is een ESA-missie die werd opgevat om de opportuniteiten en voordelen van boordautonomie
aan te tonen. Daartoe biedt het project een vluchtopportuniteit die is gericht op de validatie van de
betrokken technologische mogelijkheden. De Proba satelliet is uitgerust met een uitgekozen reeks
technologieën met geavanceerde boordfuncties voor het uitvoeren van een aantal opdrachten tijdens
missies met minimale betrokkenheid op de grond. De autonomie wordt gebruikt in realistische
scenario’s door het meesturen van drie instrumenten, waaronder een Compact High Resolution
Imager (CHRIS), die multispectrale beelden van 18 m resolutie levert, en een High Resolution Camera
die 4 m panchromatic beelden maakt.
QS wordt momenteel enkel betrokken in geval er niet nominaal gedrag wordt vastgesteld.
Vulkaan Bromo in Indonesië
Niau Atol in de Stille Oceaan
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PROBA V(egetation)
PROBA V (Vegetation) is een ESA missie die gebruikt wordt voor vegetatiestudies. Het is in feite een
“gapfiller” missie die zal zorgen voor continuïteit in beeldmateriaal tussen het levenseinde van de
SPOT satellieten en de lancering van hun opvolger, de Sentinel missies.
Het project wordt uitgevoerd door een Belgisch consortium, waarbij VITO de eindgebruiker is van de
beelden, QinetiQ Space Space de prime contractor, OIP het instrument bouwt en Spacebel de
sofltware levert. Ook AMOS en Xenics zijn betrokken in de instrumentontwikkeling.
Met Proba V wordt nogmaals aangetoond dat kleine satellieten ondertussen zeer geschikt zijn om
volwaardige aardobservatie toepassingen uit te voeren.
In 2013 werd de laatste hand gelegd aan de testen waarna de hardware naar de lanceerbasis in
Kourou werd verscheept. Het QS team voerde ook daar nog een functionele test uit om na te gaan of
de satelliet het transport goed had doorstaan. Vervolgens werd hij in de VEGA lanceerracket
geplaatst waarna een laatste check van interfaces en functionaliteit gebeurde. Op 6 mei vond dan de
lancering plaats. Deze werd gevolgd door een commissioning fase waarin werd nagegaan of de
satelliet het verwachte gedrag vertoonde. Enkele kleinere problemen werden via software aanpassing
opgelost waardoor een volwaardige satelliet eind 2013 aan ESA en de gebruikersgemeenschap kon
worden overgedragen.
PROBA V satelliet klaar voor lancering in Kourou
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GTCM (GOKTURK Cover Mechanism)
In 2011 is QS als subcontractor van het Franse Thales begonnen met het ontwerpen van een deksel
dat geplaatst dient te worden op een Turkse satelliet. Dit deksel moet verhinderen dat de optische
systemen gecontamineerd raken tijdens de fases net voor en net na lancering. Dit deksel gaat open
éénmaal de satelliet zijn uiteindelijke baan heeft bereikt.
QS kon meewerken aan dit project via de ervaring die het had opgebouwd voor een gelijkaardige
toepassing op de COROT satelliet.
In 2013 werd dit deksel gebouwd en volledig getest, zowel functioneel als tegen de
omgevingsomstandigheden.
In 2014 zal QS nog ondersteuning geven aan Thales bij de finale integratie in Ankara.
Cover mechanisme met baffle (deze laatste door Thales gebouwd)
GNSS-R (Global Navigation Satellite system)
De GNSS satelliet heeft als payload een GPS antenne, die signalen opmeet van andere satellieten
zowel rechtstreeks als na weerkaatsing van het aardoppervlak. Hierdoor is het mogelijk om met zeer
hoge nauwkeurigheid de hoogte van wateroppervlakken op aarde in kaart te brengen.
QS is een subcontractor van Astrium UK. Er werd onderzocht of het PROBA platform geschikt is als
carrier voor deze payload. Deze studiefase werd begin 2013 afgesloten.
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Nanosat
Satellieten met een massa kleiner dan 30 kg worden beschouwd als nanosats. ESA wil nagaan of het
mogelijk is om met dergelijke satellieten wetenschappelijke missies uit te voeren. Daartoe werd in
deze studiefase de architectuur van een dergelijk platform gedefinieerd.
QS is een subcontractor van SEA in de UK voor deze studiefase, die in 2013 werd afgerond.
SBSS (Space Based Surveillance System)
De SBSS satelliet wordt ontwikkeld in het kader van het SSA (Space Situational Awareness)
programma. Het gaat om een satelliet, gebaseerd op het PROBA platform, die met een hoge resolutie
telescoop wordt uitgerust die toelaat om allerlei objecten in de ruimte in kaart te brengen en op te
volgen. Een haalbaarheidsstudie om de architectuur voor de satelliet en het operationeel scenario uit
te werken werd afgerond in 2013.
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Rapid Response Support Server (RARE)
http://deepenandlearn.esa.int/tiki-index.php?page=RARE%20Project
The main objective of the ESA project RARE is to develop an extensible, ontology-based resolving
service for generic EO resources, which integrates with existing EO facilities via standardized
protocols and provides users with a web interface for textual search and graphical navigation.
In order to reach this objective, a number of challenges have been addressed:
•
The general public with no special EO knowledge are able to use the system. In particular, the
system is able to resolve user queries containing general terms, location names and time
constraints expressed in natural language.
•
The system allows searching for different types of resources in a seamless manner: maps,
images, features, coverages and processing services.
•
The system is able to discover published services (based on the OGC catalogues harvest
mechanism) and integrate the new resources in the possible results.
The work on the RARE system was driven by requirements and scenarios provided by experts and
end-users representatives, including GMES Core and Downstream Services.
Knowledge engineering activities included the extension of the multi-domain ontology designed by the
background projects, the design of rules that map applications terms to product-specific filtering
criteria, and the design of an extensible classification scheme to formally organize the EO resources.
The Web-based user interface has been designed to hide the complexity of the technology in place,
keeping the usability in mind.
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Figure: Search page showing the user query "disaster london", the interpretation proposed by the
system (application term and toponym), and the matching EO resources (EO products and
coverages).
The preliminary acceptance of the RARE system occurred in 2013, marking the end of the
implementation and the start of the validation phase.
Enriching EO Ontology Services Using Product Trees (Prod-Trees)
http://deepenandlearn.esa.int/tiki-index.php?page=Prod-Trees+Project
The primary purpose of the ESA project Prod-Trees is to specify a new convention for the netCDF
encoding format, called EO-netCDF, which must allow storing low-level Earth Observation products
and their metadata. The EO-netCDF convention is expected to be submitted to the OGC through the
netCDF Standard Working Group (SWG).
During the project, a prototype system must be prepared to demonstrate the outcome of the
specification activities. The demonstrator must use semantic technologies to allow users to search for
EO products in an application-oriented way using free-text keywords (as in search engines like
Google), their own domain terms or both, in conjunction with the well-known interfaces already
available for expert users.
Space Applications Services, which is managing the project, is also responsible for the preparation of
the software demonstrator. The demonstrator, based on the RARE system (see above), contains
newly developed software components such as the Cross-Ontology Browser and the EO-netCDF
Model Browser, both integrated in the Web-based user interface. Pre-existing back-end components
have been extended to allow cataloguing and retrieving products encoded in netCDF and compliant
with the EO-netCDF convention.
The Prod-Trees project started in December 2012 and will end in Q3 2014.
Linked Open Earth Observation Data for Precision Farming (LEO)
http://www.linkedeodata.eu/
The overall objective of the FP7 project LEO is to design and implement software supporting the whole
life cycle of linked open EO data and its combination with linked geospatial data, and by developing a
precision farming application that heavily utilizes such data.
In this project, Space Applications Services is responsible for developing tools for cross-platform
searching, browsing and visualization of linked EO data and linked geospatial data. In the
implementation of the search tool, user requests will be reformulated into semantically-enabled
queries (SPARQL with geo-temporal extensions) using the ontologies describing the products.
To achieve a cross-platform implementation, the tool will re-use and extend the public programming
interface of the RARE system, based on REST. This API is already used by the regular RARE WebUI.
Alternate user interfaces will be developed taking into account the typical limitations of hand-held
devices: reduced screen size, absence of physical keyboard, limited processing power and memory.
The data obtained via the semantic search must be presented in a manner that permits a rapid visual
evaluation by the users. The application must also provide an easy navigation towards the linked data
following the available associations. These associations include chronology-related relations (similar
time, older, newer), spatial relations (nearby, neighbours, parent, children), and any ad-hoc relations
depending on the type of the linked data (weather, pollution, population, events, etc.).
The LEO project started in October 2013 and will last 2 years.
Mobile Procedure Viewer (mobiPV)
The Mobile Procedure Viewer or mobiPV is a technology development initiative (GSTP5) by ESA and
provided by Space Applications Services, Belgium and Skytek, Ireland. In its integrated form, mobiPV
will serve as a portable set of support technologies for ISS astronauts when they execute
maintenance, inspection and other procedures.
The project aims at developing an integrated human wearable/hand-held system relying primarily on
COTS consumer hardware with a software suite that will enable end-users evaluations and validation
of the system in ground facilities at TRL5, in preparation for a future flight deployment.
Space Applications Services is executing a second contract for ESA to raise the TRL level of the
system from TRL4 to TRL8 in preparation for an in-orbit demonstration during a short duration mission
in October 2015. ESA astronaut Andreas Morgensen will be testing the system and demonstrating the
benefits of mobile technology including wearable computers and displays for procedure execution and
advanced space-ground collaboration and communication tasks. Interactive technologies such as
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voice navigation, multi-touch displays and mobile application frameworks along with real-time
situational awareness tools such as note taking/sharing, peer to peer video and voice sharing are the
features that will be tested.
The project involves a detailed COTS hardware flight qualification process preparing off the shelf
mobile technology for use in the ISS environment.
Figure 7 mobiPV crew wearable system concept
THALES ALENIA SPACE
Programme Sentinel (GMES)
Thales Alenia Space Belgium a été sélectionné par l’ESA pour la fourniture de plusieurs équipements
pour les satellites Sentinel du programme GMES :
les PCDU (Power Conditioning & Distribution Units) assurant le conditionnement et la
distribution d’énergie à bord des satellites Sentinel 1 et Sentinel 3 (A et B) ;
les TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers) assurant les transmissions en bande X avec le
sol pour les satellites Sentinel 1, 2 et 3 (A et B) ;
les Power SCOE qui sont utilisés pour la validation au sol des satellites avant leur lancement.
Au total, cela représente 22 équipements à fournir pour ce programme.
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En 2013, Thales Alenia Space Belgium a livré le PCDU du satellite Sentinel 3B.
Programme Meteosat Troisième Génération (MTG)
Thales Alenia Space Belgium a été sélectionné par
OHB et l’ESA pour la fourniture des TWTA (Travelling
Wave Tube Amplifiers) destinés à assurer les
transmissions vers le sol des données des satellites
MTG.
Au total, il y aura 18 TWTA à fournir pour ce programme
ainsi qu’une cinquantaine de convertisseurs DC/DC
(LPLC) pour différents clients.
PCDU pour Sentine 3 B.
Programme Composante Spatiale Optique (CSO)
Thales Alenia Space Belgium a été sélectionné par le CNES pour la fourniture de plusieurs
équipements pour les satellites CSO :
les PCDU (Power Conditioning & Distribution
Units) assurant le conditionnement et la
distribution d’énergie à bord des satellites ;
les TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers)
assurant les transmissions avec le sol ;
les
BAS
(Boîtiers
Alimentation
et
Synchronisation) des instruments optiques
(visible et infrarouge).
Une PCDU est embarquée à
bord de Sentinel 1.
Au total, cela représente 16 équipements à fournir pour ce programme
(+ 6 en option pour un éventuel 3ème satellite).
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a livré le PFM de la PCDU et du BAS ainsi que les premiers
TWTA.
Programme SADKO
En 2013, Thales Alenia Space Belgium a livré l’alimentation de l’altimètre SADKO 3 pour un client
russe. Ces équipements sont dérivés des alimentations fournies pour les programmes CNES
Poseidon et Jason.
.
Carte TAS-B pour le PSU
SADKO
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2.7 Technologisch onderzoek/Recherche technologique
SPACEBEL
PROBA-3
Proba-3, ESA’s first formation flying mission, will be composed of two
satellites flying in tandem, behaving as a unique one. As technology
demonstrator, the mission also has a scientific goal: the study of the solar
corona. One satellite will act as an occulter to eclipse the Sun on a
sustained basis while the other will study the halo around the Sun, as it
carries the instrument.
In 2013, during the “Phase B” preliminary studies of the programme led by
Sener, SPACEBEL was in charge of the preliminary definition of both
spacecraft’s platform software, the formation flying test bench based on a
numerical simulation, and the ground segment for the control and mission
centres.
INTEGRATED MODULAR AVIONICS (IMA-SP)
Processor virtualization through temporal and spatial segregation allows running several software
applications independently from each other on a single on-board computer. Already used in the
automotive and aerospace sectors, its application to space is being considered by ESA. ESA has
initiated a study of the impact of such partitioning on the error detection, isolation, and recovery and on
software maintenance on board.
In 2013, SPACEBEL contracted with ESTEC the demonstration of a representative use case by
implementing the IMA technology on small satellite flight software (i.e. Proba).
REAL-TIME COMPRESSION OF HOUSEKEEPING TELEMETRY FOR SATCOMS (POCKET)
A problem with most compression techniques is that they require a certain amount of data to be stored
before the block can be compressed efficiently. This introduces latency onto the link and makes them
unsuitable for real-time control where typically small packets are generated and sent to the user as
fast as possible. POCKET (ESA) is a unique method that can compress individual packets so fast that
latency is not noticeable. The objective of this activity is to prove the new software, both on-board and
on-ground, that can compress telecommunication satellite housekeeping packets to very high levels in
real-time i.e. as they are generated on-board. A real-time compression up to 20 times of the
housekeeping telemetry currently used for control of telecommunication satellites is the final target.
POCKET has been prototyped and validated on on-board hardware (LEON2 processor) as part of the
Proba-3 mission. An end-to-end system is concurrently being bread-boarded by SPACEBEL for
ESTEC as part of an ARTES 5.1 study for use on telecommunication satellites.
SOFTWARE DEVELOPMENT ENVIRONEMENT FOR CLOSED LOOP PROCESSORS
The BRISC controller developed by SABCA is dedicated to the control of actuators and the modelling
of this control equipment is supported by a Simulink library.
In 2013, SPACEBEL contracted with SABCA and ESA the preliminary design engineering of a
dedicated Software Development Environment and the components of the Development Tool Chain.
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DEVELOPMENT ENVIRONMENT FUTURE LEON MULTICORE
The so-called “embedded industry” is faced with rising demands for greater performance, increased
computing power, and stricter cost-containment. These factors put pressure to deliver increasing
performance for future embedded processors, as well as to reduce the number of processing units
used in the system.
In 2013, SPACEBEL contracted with ESTEC the development of the necessary software support to
enable the use of the multi-core processors in “Symmetric Multi-Processing” configuration.
CSL
ESIO (ESA GSTP)
This ESA GSTP project targets the development of a small, lightweight prototype of a solar EUV
telescope and UV flux monitor, for monitoring and forecasting of space weather. Reduction of
resources shall be the main design driver. CSL prepares the PDR in 2013 (successful in March 2014).
AMM (ESA TRP)
Advanced manufacturing technologies, especially in the field of additive manufacturing, matured to a
level compatible with space applications. They are well suited to space hardware since they are
applicable to unique parts or small series. Nevertheless there is a need to better understand their
optimal implementation within design and manufacturing chain. This is the purpose of the AMM project
(Advanced Manufacturing Methods) coordinated by CSL with prestigious partners such as Sirris (B),
Almaspace (I) or Thales Alenia Space (F).
In 2013, the activity was focused on the 3rd case study related to a complex sun sensor housing
incorporating a PCB directly printed within the metal body.
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THALES ALENIA SPACE
Pour consolider sa position de leader sur ses produits électroniques, Thales Alenia Space Belgium a
développé un circuit numérique programmable de haute fiabilité et adapté aux contraintes sévères
rencontrées dans le spatial. De par ses fonctionnalités, ce circuit appelé « Digital Programmable
Controller » est une première européenne. Pour la réalisation de ce circuit, Thales Alenia Space
Belgium s’est associé avec IMEC et ICSense afin de proposer un design 100% belge.
Thales Alenia Space Belgium est également actif dans l’étude et la
conception de nouveaux composants. Parmi eux, on trouve la technologie
des transistors GaN qui devrait permettre d’améliorer sensiblement les
performances de nos équipements de conditionnement de puissance. Là
encore, Thales Alenia Space Belgium s’est associé avec IMEC pour maîtriser
cette technologie et proposer ainsi un composant européen.
Thales Alenia Space Belgium explore également de nombreux autres domaines en matière
technologique, à savoir :
la recherche et la qualification de nouvelles résines de moulage et de nouveaux composants
« haute tension » (> 10.000 Volts) destinés à améliorer encore la compétitivité de nos EPC
pour LCTWTA ;
le développement de nouvelles topologies de conversion de puissance adaptées au contrôle
numérique ainsi que de nouveaux magnétiques ;
le développement de structures avec caloducs intégrés ;
…
QINETIQ SPACE
EPT
Sinds midden 2009 is QinetiQ Space bezig met het ontwikkeling van een Energetic Particle Telescope
(EPT). EPT is een radiatie classificatie meettoestel dat toelaat om een precieze meting te doen van de
verschillende stralingscomponenten in de ruimte (proton, elektron, alfa, zware ionen).
Dit instrument werd op PROBA V geplaatst en samen met PROBA V gelanceerd op 6 mei 2013.
Enegetic Particle Telescope (EPT)
tijdens bestralingstesten
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PROBA 3
Proba 3 is een Formation Flying demonstratie missie voor ESA ter voorbereiding van toekomstige
grote wetenschappelijke missies die van deze technologie gebruik zullen maken.
De missie bestaat uit twee satellieten om het formation flying aspect te demonstreren maar vormen
samen ook een coronograaf instrument dat de zonnecorona zal bestuderen.
In 2013 werd de offerte voor faze C/D voorbereid en werden enkele vooruitgeschoven activiteiten
uitgevoerd.
QS is in dit project subcontractor van het Spaanse SENER.
Proba 3 Coronograph concept
3DEES
Dit project heeft als doel om vertrekkende van de EPT technologie een toestel te bouwen dat toelaat
om straling te meten in 3 loodrechte richtingen. Het gaat momenteel om een studiefase waarin
bekeken wordt hoe de technologie kan geminiaturiseerd worden zodat een klein en licht toestel een
maximum aan wetenschappelijke resultaten kan opleveren. Tegelijk wordt nagegaan welke satellieten
geschikt zouden zijn om dit toestel te herbergen zowel naar accommodatie mogelijkheden als naar
baan toe. QS is in dit project subcontractor van CSR.
PROBA Next
In de eind 2013 opgestarte PROBA Next studie wordt bekeken hoe, vertrekkende vanuit de bestaande
PROBA satellieten, een goedkoper en generisch platform kan ontwikkeld worden dat in uiteenlopende
toekomstige missies kan gebruikt worden.
GPS
Reaction
Magnetotorqu
Batter
ADPM
S-band
Propulsion tank
730
RTU
X-band
Magnetomete
640
785
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ANDROID
De Android missie heeft tot doel om satellieten die niet langer gebruikt worden, op te pikken en uit hun
baan te halen. In deze studie wordt bekeken hoe dit zou kunnen voor de PROBA 2 satelliet. Om dit te
realiseren wordt het ANDROID ruimtetuig uitgerust met een robot arm.
ANDROID configuratie
WTUB
In het WTUB project wordt bekeken hoe urine en douche afvalwater kunnen gerecycleerd worden tot
drinkbaar water. Dit is vooral van belang voor langdurige ruimte missies. Het project werd eind 2013
opgestart en zal uiteindelijk leiden tot een breadboard model waarin de daarvoor benodigde
processen zullen getest en gekarakteriseerd worden.
QS is prime contractor en werkt samen met het VITO en de universiteit van Gent in dit project.
TECHSPACE AERO
Vannes de propulsion pour plate-forme satellite:
Les vannes pour propulseurs mono-ergol d'une poussée de 1 Newton, assurent une des fonctions
majeures dans le maintien à poste des mini et petits satellites. Le modèle Techspace Aero pèse à
peine plus de 200 grammes et est constitué d'un actionneur électrique à double étage et d'une partie
écoulement capable d'assurer une étanchéité parfaite pendant toute la durée de vie du satellite.
La qualification de notre vanne a été prononcée en octobre 2009 en présence de l’ESA et du CNES.
L’Europe dispose donc d’une vanne ITAR free. Les essais de qualification du thruster ‘ITAR free’ de
notre partenaire anglais ont été reportés et se dérouleront en 2014. Enfin JAXA et IHI ont qualifié leur
thruster intégrant notre vanne ITAR free. Le succès de ces essais permettra de qualifier une source
alternative ITAR Free pour les thrusters japonais. Nous œuvrons avec IHI pour transformer ce succès
en succès commercial.
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2.8 Wetenschappelijke programma’s/Programmes scientifiques
SPACEBEL
LISA PATHFINDER
SPACEBEL has developed the Data Handling Software of
ESA’s LISA Pathfinder probe as subcontractor of Astrium.
Since the final acceptance in 2008, integration support has
been provided and allowed a maximum improvement of the
overall system performance. Many change requests have
finally led to a substantial redesign of the flight software,
resulting in the delivery of several additional versions up to
2013.
GAIA
On December 19th 2013, ESA’s Gaia (Global Astrometric
Interferometer for Astrophysics) star surveyor was launched
from the Kourou Space Centre.
SPACEBEL has developed the management software of the
Gaia Payload Data Handling Unit for Astrium Ltd. The
Payload Data Handling Unit is a mass memory device storing
the scientific data from seven video units before transferring
them to the ground stations.
An elaborate file management system allows flexible and efficient data transfer through virtual
channels organized in the downlink.
ERM
Participation of BELGIUM in the EC/ESA conducted PRS Participants Tests IOV (In Orbit Validation)
of Galileo, or PPTI
For the adaptation of the Public Regulated Service (PRS) of the Galileo System, the European
Commission (EC) and the European Space Agency (ESA) have setup test campaigns involving the
Member States. The PRS navigation service is a robust service intended for sensitive applications and
restricted to authorized users by their respective governments.
The first PPTI campaign (June/July 2013) aimed to have MS setup PRS capable receivers and to get
a PRS position fix. The department Communication, Information, Sensors & Systems (CISS) of the
Royal Military Academy, in collaboration with Septentrio Satellite Navigation (SSN) and the Belgian
Competent PRS Authority (CPA), setup the Galileo Test User Receiver - PRS (TUR-P) and obtained a
first position fix on 8 July 2013.
During the second PPTI-campaign, Belgium performed a test on board of the frigate Leopold-I at
northern latitudes, a prime in both senses. With the much appreciated support from the Belgian NAVY
this test was successful and positions were obtained in this harsh maritime environment at latitudes up
to almost the northern polar circle. Next to the TUR-P receiver, CISS also installed a receiver capable
of tracking the GPS SPS and Galileo Open Service for comparison reasons. During this test, the UK
Space Agency and Nottingham Scientific Limited (NSL) installed an independent test setup.
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Remote sensing:
The Signal and Image Centre of the Royal Military Academy has developed a solution for Digital
Surface Model extraction from stereoscopic image pairs coming from satellite, airplanes and UAVs.
Multi-view imagery has recently received our attention since the multiplicity of image pairs reduces
occluded areas and enhances the precision in the third dimension.
DSMs are keys to geographical information like ortho-rectified maps and Digital Terrain Models and
contributed to the participation to projects related to building change detection and mine detection.
Figure 1: 3D model extracted from multi-view imagery
Based on Synthetic Aperture Radarimages, the small changes in the ground reflectivity cause a
decrease of the coherence of two successive SAR image thus allowing the assessment of these
changes, so-called
coherent change detection.One of the main issue is the management of the speckle and
innovativealgorithms where developped in that domain, in order to reduce speckle while maintaining
the high resolution of the SAR images.
Scatterometry consists in accurately measuring the radar backscattering coefficient from the earth
surface. The main applications are the determination of the wind speed at the surface of the ocean
and the determination (at a global scale) of the soil moisture. In that domain, the Signal and Image
Centre is studying the accurate calibration of the radar instruments on board the ERS-1/2 and
METOP-A/B spacecrafts in collaboration with the European Space Agency. The cross-calibration of
these instruments is indeed critical in order to provide a continuous dataset in order to study climate
changes.
High resolution Sythetic Aperture Radar images can be used to determine the surface soil moisture at
large scale. Together with the Université catholique de Louvain, the Signal and Image Centre is
studying the possible increase of the resolution using ground penetrating radars. The main issue here
being
to reduce the effect of the speckle while mainting a spatial resolution as high as possible. The notion
of a soil moisture landscape was introduced and used to regularize the soil moisture estimate, thus
providing a metric resolution.
Figure-2: Estimated soil moisture overlaid on a SAR intensity image (exhibiting speckle)
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Finally, the Royal Military Academy is coordinating a European project on mine action, called
TIRAMISU (www.fp7-tiramisu.eu). Earth observation satellites are used to provide the users with basic
information and analysis to support decision making related to demining operations. Helping selecting
the mine-suspected areas to investigate first, and supporting logistic operations are some of the
objectives of the work.
THALES ALENIA SPACE
Nomad
Thales Alenia Space Belgium a livré en 2013 l’EM de
l’électronique de l’instrument NOMAD de IASB-BIRA qui sera
embarqué sur la mission EXOMARS 2016.
EXOMARS (mission 2016)
Thales Alenia Space Belgium a démarré en 2013 la production
des TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers) destinés à assurer
les transmissions vers le sol des données de la sonde
EXOMARS.
Solar Orbiter
Thales Alenia Space Belgium a démarré en 2013 la production
des TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers) destinés à assurer
les transmissions vers le sol des données du satellite Solar
Orbiter.
OIP SENSOR SYSTEMS
Atmosphere observation
NOMAD
The NOMAD instrument has been selected for the EXOMARS mission 2016.
NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery) is an instrument that will conduct a spectroscopic
survey of Mars’ atmosphere in the UV, visible and IR domains covering the 0.2-0.65 and 2.2-4.3 µm
spectral ranges.
It is composed of 3 channels: a solar occultation only channel (SO) operating in the infrared
wavelength domain, a second infrared channel capable of doing nadir, but also solar occultation and
limb observations (LNO), and an ultraviolet/visible channel (UVIS) that can work in all observation
modes.
NOMAD offers an integrated instrument combination of a flight-proven concept (SO is a copy of SOIR
on Venus Express), and innovations based on existing and proven instrumentation (LNO is based on
SOIR/VEX and UVIS has heritage from the ExoMars Humboldt lander), that will provide mapping and
vertical profile information at high spatio-temporal resolution
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Figure 8: The NOMAD instrument
During 2013, phase C of the instrument design was successfully performed, and the manufacturing
phase D has started.
For the NOMAD mission BIRA/IASB is Prime Investigator, and OIP is the industrial prime contractor
for the payload. Lambda-X develops the UVIS channel as subcontractor to OIP, the electronics was
designed by BIRA/IASB and IEE (Spain), and is assembled by TAS-ETCA. The payload will be
integrated on the EXOMARS satellite by TAS-It.
ALTIUS
Since 2005-2006, the number of available space instruments atmospheric sounders with a high
vertical resolution has dropped significantly having important consequence in the monitoring of long
term trends for essential atmospheric species like Ozone. The ALTIUS (Atmospheric Limb Tracker for
the Investigation of the Upcoming Stratosphere) mission, inscribed in this frame, has been initiated to
contribute to atmospheric trace gasses monitoring with high vertical resolution from space.
The ALTIUS mission will consist of a 2D spectral imager payload on board a small satellite, PROBA
type, flying over a Sun-Synchronous Orbit at an envisaged altitude about 700 km. The PI of the
mission will be BIRA-IASB; Qinetiq Space will be mission prime and supplier of the satellite, and OIP
will be the industrial prime contractor for the instrument.
The ALTIUS payload is a 2D spectral imager that will be developed for ESA to allow observing the
Earth’s atmospheric bright limb in an extended spectral region from the Ultraviolet to the NIR. In
addition, the ALTIUS instrument will allow performing solar and stellar occultation observations in the
dark limb, and will occasionally perform dark space and nadir (bright side) observations.
In the Visible (400-800nm) and NIR (900-1800nm) spectral range, the spectral separation of the
images is made by means of f an Acousto-Optic Tunable Filter (AOTF). By scanning through the
spectral domain, the AOTF will permit to perform observations with a spectral resolution better than 10
nm in a fast and flexible way.
In the UV range (250-400nm), other spectral filter technologies are under investigation.
For the ALTIUS mission BIRA/IASB is Prime Investigator, and OIP is the industrial prime contractor for
the payload, with QinetiQ as mission Prime and responsible for the satellite development.
During 2013, the design phase B1 of ALTIUS was started.
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Figure 9: The ALTIUS instrument on a PROBA platform
CSL
SOLAR ORBITER
On the 4th of October 2011, Solar Orbiter has been selected by the ESA's Science Programme
Committee (SPC) as the M1 mission of the Cosmic Vision programme, to be launched in 2017.
Solar Orbiter will provide the next major step forward in the exploration of the Sun and the heliosphere
to investigate many of the fundamental problems remaining in solar and heliospheric science. It
includes both a near-Sun and a high solar latitude phase. The near-Sun phase of the mission enables
the spacecraft to approach the Sun as close as 0.28 Astronomical Unit (AU) during part of its orbit and
thereby permitting observations from a quasi heliosynchronous vantage point. The satellite will corotate with the Sun, as at these distances the angular speed of a spacecraft near its perihelion
approximately matches the rotation rate of the Sun. This characteristic enables the instruments to
track a given point on the Sun surface for several days. According to this spacecraft configuration,
several surfaces, components and subsystems shall be directly exposed to a solar flux profile ranging
from 0.5 SC up to 13 SC.
The EUI instrument suite is composed of two high-resolution imagers (HRI), one operating at Lyman-α
and one at 174Å, respectively named “HRILy-α” and “HRIEUV”, and one dual band full-sun imager (FSI)
working alternatively at the 174 and 304 Å EUV pass bands. The HRI and FSI images are produced
by a two-mirror and a one-mirror telescope respectively, working in near normal incidence.
The EUV reflectivity of the optical surfaces obtained with specific EUV multi-layered coating provides
the spectral selection, complemented by filters rejecting the visible and IR radiation. The UV photons
reach the detectors (back-thinned APS of 10µm 2k x 2k for the HRI channels and 10µm 3k x 3k for the
FSI channel) where they are converted into electrical signal in a front-end electronic (FEE), before
being compressed and stored in the CEB (common electronic box).
The CSL is the PI Institute of the EUI Consortium including members from Belgium, France, Germany,
Switzerland and United Kingdom. 2013 highlights include the setting up of the validation test campaign
for the STM model.
CHEOPS
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The CHaracterizing ExOPlanet Satellite (CHEOPS) will be the first mission dedicated to search for
transits by means of ultrahigh precision photometry on bright stars already known to host planets. By
being able to point at nearly any location on the sky, it will provide the unique capability of determining
accurate radii for a subset of those planets for which the mass has already been estimated from
ground-based spectroscopic surveys. It will also provide precision radii for new planets discovered by
the next generation ground-based transits surveys (Neptune-size and smaller).includes both a nearSun and a high solar latitude phase. The near-Sun phase of the mission enables the spacecraft to
approach the Sun as close as 0.28 Astronomical Unit (AU) during part of its orbit and thereby
permitting observations from a quasi heliosynchronous vantage point.
On 19 October 2012, CHEOPS was selected for study as the first S-class mission in Cosmic Vision
2015-2025. The mission was formally adopted in early February 2014, with launch readiness planned
for 2017.
CSL is participating to the Cheops consortium through the design, manufacturing and validation of the
telescope baffle.
(Source ESA)
ICON
ICON (Ionospheric CONexion Explorer) is a NASA Heliophysics Explorer, selected by April 2013. It
will give NASA’s Heliophysics division powerful new capability to determine the conditions in space
modified by weather on the planet, and to understand the way space weather events grow to envelop
regions of our planet with dense ionospheric plasma.
ICON team is led by the prestigious Berkeley Institute. Several scientists of the University of Liège and
CSL are associated to this mission (Dr. Jean Claude Gerard, Dr Benoit Hubert, Dr Pierre Rochus).
Furthermore, CSL is responsible of the optical design, alignment and calibration of the FUV (Far UltraViolet) instrument with the benefit of the IMAGE project heritage.
Source: NASA
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EUCLID
EUCLID is a M-Class mission composed of a 1.2m diameter telescope and two instruments to map
the 3-D distribution of up to 2 billion galaxies and dark matter associated with them. The visible
instrument (VIS) will provide shape measurement of the galaxies and the Near IR Spectrometer
Photometer (NISP) will measure the galaxies redshift.
Under the PRODEX umbrella, the activities performed by the CSL are:
• to measure the deformation of the NISP detector system (NI-DS) when cooled-down to about
95K with an accuracy of 1µm. The NI-DS is a FPA of 16 detectors.
•
to perform vibration testing of three NISP models. For the VIS instrument.
•
to perform vibration testing of two VIS models and optical metrology on the FPA between
vibration tests.
EXOMARS NOMAD
The ExoMars Trace Gas Orbiter (EMTGO), scheduled to launch in January 2016, is the first of two
ESA robotic missions to the Red Planet. The mission also will serve as a communication relay for
Mars surface missions beginning in 2018.
The NOMAD instrument will conduct a spectroscopic survey of Mars’ atmosphere in UV, visible and IR
wavelengths covering the 0.2-0.65 and 2.2-4.3 µm spectral ranges. NOMAD is composed of 3
channels: a solar occultation channel (SO) operating in the IR, a second IR channel capable of doing
nadir, but also solar occultation and limb observations (LNO), and an UV/VIS channel (UVIS) that can
work in all observation modes.
CSL is responsible of the instrument AIV as well as some additional development of spacecraft
accessories.
Source CSL
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S.A.B.C.A.
A5ME (Ariane 5 Midlife Evolution)
Pour le nouvel étage supérieur de Ariane 5, SABCA développe un actionneur électromécanique
(EMA) concentrique dont la technologie a été démontrée par des recherches antérieures.
A la fin de la revue de définition préliminaire en février 2013, une maquette dynamique a été testée en
vibration. 7 prototypes EMA seront fabriqués en 2014 avant d’aborder la revue critique de définition
qui est programmée au second semestre.
VECEP (Vega Consolidation and Evolution Programme)
Cet important programme vise à restituer au lanceur Vega les performances de charge utile prévues
initialement (1,5 T). En effet, les contraintes environnementales, passées sous forme de loi, telles que
les contraintes de désorbitation de l’étage supérieur réallumable AVUM, nécessitent l’emport de
systèmes de désorbitation qui diminuent la capacité de charge utile du lanceur.
Cette recherche d’augmentation des performances du lanceur a conduit au développement d’un
premier étage plus puissant avec le passage d’un P80 à un P105. Le vol inaugural de Vega équipée
de ce nouvel étage consolidé est prévu en 2017.
Les technologies innovantes intervenant dans le développement du système électromécanique de
pilotage apportent en même temps une opportunité de mieux en maîtriser les coûts.
Ariane 6 (A6)
A l’issue de la comparaison de plusieurs dizaines de configurations de lanceurs, la configuration
retenue est celle dite PPH, pour Poudre-Poudre-Hydrogène. Elle se compose d’un premier étage
constitué de 3 propulseurs à Propergol solide disposés en ligne, d’un deuxième étage constitué d’un
propulseur à Propergol solide identique à ceux du premier étage et d’un étage supérieur
cryotechnique reprenant en grande partie les travaux de développement de l’étage supérieur d’A5ME
ainsi que son moteur VINCI.
Pour le pilotage des différents étages de ce lanceur, des concepts innovants sont à l’étude en vue de
réduire les coûts tout en améliorant les performances. Il en est ainsi du tout nouveau Control Loop
Processor (CLP) qui doit équiper les prochaines générations de systèmes de positionnement de
tuyère TVC (Thrust Vector Control) et d’autres applications purement spatiales. Il permet de contrôler
les boucles d’asservissement tout en réduisant fortement le nombre de cartes électroniques. La
commonalité des équipements de VECEP avec ceux d’A6 va être soulignée. Ici à nouveau, SABCA
met à profit son expérience dans le domaine spatial et tire le meilleur parti d’un savoir-faire qui s’inscrit
dans la continuité mais avec une innovation technologique permettant de réduire les coûts de
lancement.
Pour les structures, SABCA s’est positionnée auprès de l’ESA pour le développement des jupes interétages du lanceur. Différents concepts et technologies sont à l’étude au sein du bureau d’étude et font
l’objet d’une remise d’offre à l’ESA.
IXV (Intermediate eXperimental Vehicle)
L’IXV est un démonstrateur expérimental de véhicule de rentrée atmosphérique destiné à récolter des
données aérothermiques relatives à cette phase cruciale de la mission. SABCA a en charge de
transmettre les ordres de pilotage aux gouvernes assurant le contrôle de l’engin en phase de rentrée
atmosphérique.
S.A.B.C.A. conçoit l’ensemble de ce sous-système en exploitant plus avant les développements
réalisés jusqu’à ce jour.
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Le système développé par SABCA (FpCS = Flap Control System) réutilise les éléments développés
pour Vega TVC (Thrust Vector Control), tout en y apportant les éléments requis spécifiquement pour
l’application IXV.
Les essais de qualification se sont déroulés avec succès au deuxième semestre de 2013, le dernier
essai de qualification sera réalisé au premier trimestre 2014. Un essai de validation de la chaîne
cinématique du flap suivra à la mi-2014.
Le vol du véhicule IXV est programmé durant le deuxième semestre de l’année : le véhicule sera
lancé par Vega à partir de Kourou (Guyane), puis survolera l’océan atlantique, le continent africain et
l’océan indien, pour finalement amerrir au milieu de l’océan pacifique, au bout d’un vol d’environ 100
minutes.
Fabrication additive (A.M. : Additive Manufacturing)
SABCA a lancé un programme de recherche en fabrication additive (A.M.) en collaboration avec des
partenaires industriels et universitaires.
La technologie de fabrication additive constitue une rupture technologique par rapport à la fabrication
soustractive traditionnelle ; cette technique pilotée directement par ordinateur consiste à produire une
pièce par addition de couches de matière à partir de son modèle en 3 dimensions.
Dans le domaine aérospatial, cette technique permettrait de réaliser des pièces de plus en plus
complexes et légères, tout en réduisant la consommation des matières premières. Cette technique
permet aussi de réaliser du prototypage rapide en développement.
QINETIQ SPACE
PROBA 2
PROBA 2 is, net als z’n voorganger PROBA 1, een ESA technology demonstratie missie waarbij een
aantal nieuwe technologieën worden gedemonstreerd. Naast een propulsiesysteem en uitklapbare
zonnepanelen heeft de satelliet een compacte en krachtige computer die eveneens door QinetiQ
Space werd ontwikkeld (ADPMS). De missie bevat twee Belgische zonobservatie instrumenten, nl.
SWAP, ontwikkeld door CSL, en LYRA, ontwikkeld door de Koninklijke Sterrenwacht in Ukkel, naast
een zeventiental technologie elementen die door verschillende instanties in Europa werden
toegeleverd. De zonobservatie instrumenten leveren een belangrijke bijdrage aan het bestuderen en
begrijpen van de processen die invloed hebben op het ruimteweer.
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Op 2 november 2009 werd de satelliet succesvol gelanceerd vanop de Russische basis Plesetsk met
een Rockot raket. De satelliet is nu meer dan 4 jaar operationeel en levert dagelijks beelden aan de
wetenschappers van de Koninklijke sterrenwacht die hier gebruik van maken om een
“ruimteweerbericht” uit te brengen.
QS wordt momenteel enkel betrokken in geval er niet nominaal gedrag wordt vastgesteld.
Beeld van de zon en Venus
PROBA 2 observeert de zon
LCA (Life Cycle Assessment)
QS is in deze studiefase subcontractor van het VITO.
Doel van deze studie is om de ecologische voetafdruk (in termen van nodige materialen,
energieverbruik en CO2 productie) van een satellietontwikkeling in kaart te brengen. Daarvoor werden
2 satellieten als studiemodel geselecteerd waaronder de door QS ontwikkelde PROBA 2.
Deze studie fase werd in 2013 afgewerkt
SAHC fitness toestellen
QS bouwde in het verleden 2 Short Arm Human Centrifuges (1 voor DLR in Keulen, 1 voor MEDES in
Toulouse) die toelaten om op een kunstmatige manier zwaartekracht te creëren. Deze instrumenten
worden gebruikt in het kader van “bedrest studies”. Hierbij liggen mensen gedurende een aantal
maanden in bed waarbij zonder tegenmaatregelen de spiermassa drastisch afneemt. Door een
beperkte tijd per dag op de centrifuge plaats te nemen wordt onderzocht of dit effect kan vermeden
worden.
Er wordt algemeen aangenomen dat de het herstellend effect van de centrifuge nog kan verbeterd
worden indien de test persoon bepaalde oefeningen uitvoert zoals fietsen of op een trilplaat staan
tijdens het centrifugeren.
Om dit toe te laten moeten fitness apparaten of de SAHC geplaatst worden. Omdat dit origineel niet
voorzien was, moet nagegaan worden of de bestaande centrifuges die grote massa’s op hun uiteinde
kunnen verdragen en zoniet welke structurele aanpassingen er dan wel nodig zijn.
Dit is het belangrijkste doel van deze studie fase waarvoor QS integraal verantwoordelijk is en die in
2013 werd afgewerkt
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Ergometer op een roterend bed geplaatst
SCCO
Het SCCO (Soret Coefficient in Crude Oils) instrument vloog reeds in 2007 tijdens de Russische
FOTON M3 missie. Het heeft als doel om Soret coëfficiënten te bepalen. Deze geven aan hoe sterk
vloeistofmengsels (in het bijzonder ruwe oliën) gaan “ontmengen” onder invloed van een
temperatuurgradiënt. Deze informatie is belangrijk bij het opstellen van modellen van natuurlijke
oliereservoirs.
Door een samenwerking tussen het Europese en Chinese ruimtevaartagentschap, werd
overeengekomen om dit experiment opnieuw te vliegen in de Chinese SJ10 capsule waarbij nu ook
Chinese wetenschappers worden betrokken.
In 2013 werden de nieuwe vloeistoffen gedefinieerd en hun compatibiliteit met de bestaande hardware
bekeken. Verder werden interfaces met de capsule overeengekomen en het design aangepast aan
het feit dat er in deze capsule, in tegenstelling tot FOTON, geen atmosfeerdruk aanwezig is.
Externe behuizing (bevat 6 cellen)
Cellen per 3 gegroepeerd
EOCCI
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Het EOCCI (ELECTROPHORETIC OPTICAL CELLS FOR COLLOID INTERROGATION) project heeft
tot doel breadboard cellen te bouwen waarin het gedrag van colloidale partikels in een vloeistof kan
bestudeerd worden. De optische meetinstrumenten die nodig zijn om dit te kunnen observeren,
worden eveneens ontwikkeld binnen dit project. Daartoe heeft QS de universiteit van Milaan als
subcontractor binnen dit project.
De eerste design ideeën rond hoe de cellen er moeten uit zien werden in 2013 uitgewerkt.
Configuratie van een cel
Exploratie
LANDING LEGS
Als subcontractor van Thales Alenia, is QS verantwoordelijk voor het design van de landing legs die
deel zullen uitmaken van een lunar lander. De nadruk ligt hierbij voor QS op het mechanisch design in
combinatie met structurele integriteit. In 2013 werd fase 2 opgestart waarin QS een breadboard
model in koolstof vezel materiaal bouwt van een dergelijk landing leg.
Landing leg breadboard (carbon fiber)
EXOMARS
QS ondersteunt Antwerp Space in het opstellen van de specificaties en architecturaal design voor een
remote terminal unit voor de carrier module voor de Exomars 2018 missie.
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Space Applications Services
CUBIST (Combining and Uniting Business Intelligence with Semantic Technologies)
CUBIST (http://www.cubist-project.eu) was an FP7 Call 5 project of STREP type.
From a technical point of view, CUBIST combines 2 worlds: Business Intelligence platforms and
Semantic Technologies platforms, and accordingly creates a new type of platform entitled "Semantic
Business Intelligence" (SBI) that offers the best of both worlds.
From an end-user point of view, such SBI can process very large amounts of data, both "structured"
(like databases) and "unstructured" (like documents, emails, wikis, etc.), create an intermediate representation (this is the "Triple Store" of the figure below), and then offer query and visualisation tools for
the users to best exploit this huge amount of information. This ultimately offers them the possibility to
answer questions otherwise not possible, or discover facts that would otherwise have been kept
unnoticed, buried in the large-scale amount of information.
CUBIST’s Semantic Business Intelligence (on the right) compared
to classical Business Intelligence (on the left).
Space Applications Services has addressed one of the 3 concrete use cases for application of the
Semantic Business Intelligence technology: the world of space control centres, such as User Support
Operations Centres of the European Space Agency, are indeed with structured and unstructured types
of data that are found in large quantities and waiting for more valorisation. The chosen space control
centre was the Belgian User Support and Operations Centre (B.USOC), that is operated (among
others) by operators of Space Applications Services, who have first provided their user requirements
and have afterwards evaluated the successive versions of the CUBIST’s Semantic Business
Intelligence platform. A particular objective in mind was to enhance the situational awareness of the
operators, by means that provide support to decisions during space missions. One particular
technique that has been exercised is known as Formal Concept Analysis (FCA).
Space Applications Services has also actively contributed to the actual development of the CUBIST
platform, for the architectural design of the platform and the research related to semantic ETL and
structured/unstructured data integration issues.
FORLAB is a European Commission project to deliver a novel systematic methodology for optimizing
the collection of evidence after the blast of an improvised explosive device (IED).
FORLAB as a video presentation: http://vimeo.com/52554074
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An IED post-blast scenario is a vast area where large quantities of diverse evidences must be
searched, collected and transferred to a distant reference laboratory for analysis. The results of the
analysis are not available in-situ, so many evidences must be collected and sent to ensure key
evidences are identified.
FORLAB aims to improve the existing forensic procedures by providing robust technologies for on-site
screening and searching, and to create a dynamic, real-time feedback loop between the data
collection and screening process at the scene, and a distant Command and Control Centre where all
the available information is made available to a qualified investigator.
The Command and Control Centre aims to feature a 3D scene recreation with near-real time data
relevant to the investigation, such as current sensor scans, synthesized into the view, with further
investigation data easily accessible.
This Centre is seen as a key element for the coordination, resource management and correct decision
making in the investigation of the post blast scenario.
Space Applications Services is the leader of the following activities:
• Design and development of the Command & Control Centre prototype and information
management systems to be used in it.
• Preparation of test data and test plan for the Command & Control Centre prototype.
• Execution of the Command & Control Centre prototype testing based on the defined data and test
plan.
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SPENVIS-NG (Space Environment Information System – Next Generation)
The key objective of the SPENVIS-NG project is the upgrade of the current SPENVIS system
(www.spenvis.oma.be) in to a new Web-based service-oriented framework supporting dynamic
configuration of models related to the hazardous space environment. A user-friendly interface is
provided for rapid analysis by end-users as well as a machine-to-machine interface for enabling the
communication with other software tools.
The initial version of SPENVIS was developed by ESTEC and was implemented in the form of a
menu-driven system accessible via Telnet sessions. Next versions have been developed for ESA by
BIRA/IASB and partners. It has now a Web-based UI made of static forms, C-based CGI scripts
executing models usually written in FORTRAN, and plot charts written in IDL.
In SPENVIS-NG, the platform is being re-written (excluding the existing models) in the Java
programming language, taking into account the lessons learned in past and on-going projects
(SPENVIS-*, VisPaNeT, REST-SIM, SEISOP). The new system will be distributed, will offer a dynamic
and intuitive Web-based interface, and will allow defining and executing processing chains
(workflows).
The end-users will interact with the Central Node, which is at the heart of the platform. The Central
Node is composed of:
•
the Web-based user interface,
•
the knowledge base containing the metadata of the models, the workflows and the execution
results,
•
the Workflow Execution Engine,
•
wrappers, allowing to execute non-Java-based models (FORTRAN, C, etc.) locally,
•
models written in Java, and
•
a Web service client enabling the communication with the Remote Nodes.
Remote Nodes expose, through a Web Service-based interface, models that may be activated by the
Central Node. Similarly to the Central Node, each Remote Node is able to execute Java and nonJava-based models.
Space Applications Services is responsible for designing and implementing the following components:
•
Knowledge base schema (models and workflow definitions, execution results);
•
Storage and access of execution results;
•
User authentication and management;
•
Workflow execution engine;
•
Workflow development kit (in WebUI).
VSWMC (Virtual Space Weather Modelling Centre – Phase 1)
VSWMC is a single software infrastructure able to model and predict the evolution of space weather
events from their origin on the Sun to their effects in the Earth environment and on the ground.
Over the past decades, a large set of space weather models have been constructed, each of them is
adequate to describe the specific conditions found in a particular region of the solar system.
The VSWMC project aims to couple these different models in a single end-to-end system. The first
Phase of this project is split in two goals:
• Phase 1A: definition of a full-scale VSWMC and a long-term plan for the future development.
• Phase 1B: development of a proof-of-concept prototype version of the VSWMC system that
addresses the feasibility of the most critical parts of the future complete VSWMC.
Space Applications Services is involved in the design and development of the VSWMC.
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In Phase 1A, Space Applications Services was responsible for:
• Selection of system requirements that are the best candidates for the Phase 1B prototype.
• Architectural design of the full VSWMC Framework, the user interface and the remote execution of
models.
• Detailed design, incl. the validation approach of the Prototype VSWMC System for implementation
in Phase 1B.
In Phase 1B, Space Applications Services takes a lead role in:
• Development of the modelling system framework.
• Integrating the different components of the Prototype VSWMC System (Framework + Models +
Couplers) and producing its associated Software Release Document.
• Production of the Software User Manual.
PERICLES
PERICLES is an FP7 Integrated Project under the ICT call. It aims at an overall approach for Long
Term Data Preservation (LTDP) which takes into account change over time.
•
•
LTDP does not only aim at keeping the bits available, but also and especially at keeping the
data understandable, useful and reusable.
Change includes semantic drift, change in technology (availability of formats and software)
and change in user communities and their goals.
For achieving this, PERICLES will develop tools and
methods to be integrated and evaluated in two distinct test
beds – the art & media test bed (developed with Tate
Gallery) and the space science test bed (developed with
B.USOC).
SpaceApps develops the space science test bed as an LTDP
prototype for space science data in the B.USOC premises.
The first space science use case is the SOLAR experiment.
PERICLES approach includes:
Figure 10 - SOLAR Payload
(courtesy ESA)
1. Ways to organize data and metadata (data describing data) in a meaningful way (readable
by both humans and machines) by emphasizing the relations between digital resources.
2. Accessibility: These relations provide a natural way to access the data and allow future users
to understand and reuse it by browsing the information through the relations. Accessibility to
the data means that the data is, to a certain extent, preserved just because it is kept available
for the interested community.
3. At least some of the semantic relations between digital resources define dependencies.
Mapping explicitly these relations to different kinds of dependencies allows having a
dependency graph in which dependencies are also well explained, comprehensibly to
humans.
4. Preservation packages that contain all the resources related to and needed for reusing
certain types of datasets can be automatically created by taking advantage of the structure of
the semantic/dependency graph.
5. Weighted dependency graph allows providing a clear view of the situation of the
preservation system as a whole. It allows assessing and auditing the risk that a certain policy
may be violated in the near future due to e.g. degradation of resources over time.
6. Research addressing change and the application of its results to the semantic graph (and
the weighted dependency graph within it) allow to identify and mitigate issues related to
change.
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7. Continuous collection of additional information about the data – from interested users
who access the digital resources, from other related systems that may make relevant data or
metadata available and by means of automatic approaches (e.g. extraction of semantic
relations from unstructured text using natural language processing techniques), will allow to
improve the understandability and reusability of the data over time.
Space Applications Services leads the requirement analysis and evaluation work package and, in
addition, has a strong role in different research activities (which include the development of semantic
models and natural language processing based tools) and a main role as the developer of the
integrated space science test bed.
SeaBILLA (Sea Border Surveillance)
SeaBILLA is a major project aimed at defining the architecture for cost-effective and innovative
enhancements to European Sea Border Surveillance systems, integrating space, land, sea and air
assets, including legacy systems.
Involving 26 partners, including the Navy and Police forces from 5 different countries, SeaBILLA is
based on requirements for Sea Border Surveillance defined by experienced operational users. These
requirements have been transformed into Scenarios representative of gaps and opportunities for
fruitful cooperative information exchange between Members States.
The project has applied advanced technological solutions to increase performances of surveillance
functions, develop and demonstrate significant improvements in detection, tracking, identification and
automated behaviour analysis of all vessels, including hard to detect vessels, in open waters as well
as close to coast.
Enhancements include:
• Ad-hoc enhancements for selected legacy surveillance systems and sensors.
• Prototyping non-conventional sensors such as Unmanned Air Systems and Passive Sensors for
their use as gap fillers in maritime surveillance.
• An innovative sensors networking architecture.
• The provision of value added functionalities to elaborate tailored common maritime picture.
SeaBILLA has addressed the integration of existing and future maritime surveillance systems across
sectors and borders to demonstrate how a cross-sector network, augmented by information fusion and
analysis tools, can meet the ever increasing requirements for the provision of a common and
recognised picture.
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The SeaBILLA technologies and solutions have been extensively experimented in laboratory
environments, using real and simulated data on integrated test-beds in the project partners’ premises,
inviting the user community to observe, test and familiarize themselves with the functionalities
provided by the joint exploitation of heterogeneous sensors for their operational activities.
Space Applications Services has provided expertise and services for evaluating the performance and
effectiveness of multiple enhancement opportunities, including data fusion techniques and multiple
sensor enhancement deployments. This work has been integrated using industry standard techniques
and methods.
2.9 Ruimtevaarttoepassingen/Applications spatiales
SPACEBEL
VISUALISATION TOOL SYSTEMS (CNES)
VTS is a satellite simulation toolkit integrating flight data,
sensors and ground station configuration data that can be
viewed in 2D or 3D, plots and every compatible application built
in accordance with the CCSDS standard.
The toolkit is used by a multidisciplinary team of experts
including flight dynamics engineers, who are involved in the
design of prestigious space missions such as Galileo, ATV,
Rosetta and others.
In 2013, SPACEBEL continued to maintain and upgrade this
operational software.
SPACE SITUATIONAL AWARENESS (ESA)
SPACEBEL is prime contractor for the design, implementation
and deployment of the Space Weather (SWE) monitoring and
forecast portal services, i.e. the SSA-DC II project. The Space
Weather segment’s aim is to detect and forecast space
weather events and the effects on European space assets and
ground based infrastructure.
As part of the Pilot Data Centre’s element of the SSA
programme, this interactive portal links applications available
in the Space Weather Data Centre with data sources available
from various providers and incorporates a level of analysis
capability.
In 2013, SPACEBEL pursued the provision of a centralized access point linking all aspects of the
Space Weather service network, including expert services centres and federated services. The system
is based upon a service-oriented architecture and is expected to be made operational and fulfil the
needs of the SSA programme.
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CSL
SAOCOM
In 1997, Belgium and Argentina signed a cooperation agreement on space, which materialized with
Belgium’s participation to the SAOCOM project, in the framework of a specific agreement signed in
2000. The responsibility of the project was attributed to Centre Spatial de Liège (CSL) under Belspo
financing.
SAOCOM is an Earth observation satellite system developed by CONAE (Comción Nacional de los
Activitades Aerospaciales), the payload of which is a L-band full polarimetric Synthetic Aperture Radar
(SAR). Two satellites are to be launched one year apart, starting end 2014. Together with the Italian
Cosmo-Skymed satellites, they will constitute the X+L-band SIASGE system for disaster management.
CSL is mainly in charge of the development of a reference Stripmap/TOPSAR processor capable of
handling a set of SAOCOM reference beams and imaging modes.
An image of Buenos Aires focused by the current CSL SAR processor from ERS-1 raw data acquired
at the Cordoba ground station is shown hereunder.
Source CSL
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3. Exploratie/exploration
SPACEBEL
LANDSAFE (ESA)
Since 2011, SPACEBEL has been setting up a software suite called LandSAfe (Landing Site Risk
Analysis software framework), which is part of ESA’s Aurora programme. Aim of the project: generate
lunar mapping, including landing risk maps and derived products and serve as a reliable tool to
evaluate and certify appropriate sites for safe landings on the Moon.
In 2013, a successful Critical design Review took place and activities focused on the integration,
testing and validation of the final lunar mapping and derived products.
4. PERSPECTIVES
SPACEBEL
COMMERCIAL SATELLITE SYSTEMS
SPACEBEL has conducted a series of Earth observation mission studies for a certain number of
prospects outside Europe. The proposed missions include multispectral and panchromatic high
resolution instruments.
The studies, which were conducted in collaboration with other Belgian industrialists such as QinetiQ
Space, AMOS and CSL, shall lead to a first contract with Vietnam at the end of 2013 or early 2014.
This contract concerns the supply of a small hyperspectral spacecraft named VNREDSat-1b (Vietnam
Natural Resources, Environment & Disaster Monitoring satellite) which will allow the Vietnamese
authorities to monitor independently their territory and environment.
The small satellite will play an important role, amongst others, in the field of natural resources
management (agriculture, forests), will ensure a better follow-up of climate changes, detect pollution in
the seas, help to minimize the impact of natural disasters, etc.
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SPACE APPLICATIONS SERVICES
S3 (Swiss Space Systems) -- Programme
The key objective is to develop, manufacture, certify and operate unmanned suborbital space planes
for small satellite deployment. The range of satellites we will be able to launch goes up to 250 kg small
satellites. The start of the test flights is planned for 2017/2018. In order to achieve this goal, the project
relies on the support of a worldwide network of internationally renowned partners and advisors.
According to the mission plan, the SOAR (Sub
Orbital AiRcraft) vehicle will be launched by a
carrier vehicle from an altitude of about 33,000 feet
(10,000 meters). After separating from the carrier
plane, the SOAR will fire a liquid oxygen and
kerosene rocket engine to reach an altitude of
nearly 80 kilometers (50 miles). At that height, the
SOAR will open its cargo bay doors to deploy a
satellite equipped with its own rocket engine, a
third stage, to launch the 250 kilograms (550pound) satellite into an orbit about 700 km (434
miles) above Earth. The SOAR vehicle will then
glide back to Earth and land at its home spaceport.
The mission is based on sustainable systems and
built on aeronautics experience and its
developments. The launch of the SOAR vehicle is
from Zero-G certified Airbus A300, and the SOAR will use standard fuels, with no fuel required during
landing after a suborbital flight. Thus, the most economic and ecological model available today.
Nothing is lost on a flight. The main components used during the flight are re-usable and are intend to
develop ground operations known from aviation such as inspection, repair and equipment replacement
activities.
The collaboration that will then be initiated with the ESA Astronaut Centre will enable S3 to move on to
the next stage in its development, i.e. very high speed passenger transportation, which will open the
way to the transportation of the future.
Space Applications Services is responsible for the end-to-end Ground Segment engineering, noncritical avionics and training of operators.
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2013_Activity Report Belgospace

Transcription

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