NIMPHNIMPH (acronyme de Nanosatellite to Investigate Microwave Photonics Hardware) est un projet Cubesat fédérateur du CSU-T dédié à démontrer la fiabilité d’un système Opto-Microonde dans l’espace.

Les systèmes opto-microondes allient les circuits microondes et des éléments à photoniques. L’utilisation de technologies Opto-Micronde fibrées dans les satellites de télécommunications permettrait d’augmenter sensiblement les performances en réduisant la taille et le poids, et en augmentant l’immunité face aux perturbations électromagnétiques. Toutefois, l’efficacité et la fiabilité de ces systèmes en milieu spatial reste à prouver. Le projet NIMPH se veut d’apporter des premières réponses.

 

La mission de NIMPH est prévue pour une durée de 2 ans, ce qui est déjà un challenge pour une mission cubesat. L’orbite a été choisie comme circulaire à une altitude de 650 km pour faire un bon compromis entre la durée de mission, les besoins en rayonnements radiatifs, tout en satisfaisant la loi sur les déchets spatiaux (LOS). La dose cumulée des rayonnements radiatifs reçus au niveau des systèmes à tester est projetée à 20 kRad.

Deux charges utiles sont embarquées dans le nanosatellite :

  • EDMON : c’est la charge utile principale qui comprend les composants optiques et l’électronique de contrôle et de mesures associées. L’élément central du dispositif est une fibre optique dopée qui sera utilisée comme amplificateur optique (EDFA). Cette fibre, soupçonnée d’être particulièrement sensible aux rayonnements radiatifs, sera positionnée en contact direct avec l’environnent spatial. Les mesures de gain et de bruit in-situ permettront de rendre compte des performances du systèmes et de détecter une éventuelle dégradation.
  • RADMON : c’est une charge secondaire développée par le CERN dont la finalité est de mesurer l’environnement radiatif dans lequel le nanosatellite se trouve tout au long de la mission.

À ce jour, deux établissements s’investissent plus particulièrement dans ce projet : l’ISAE-Supaéro et l’Université Paul Sabatier de Toulouse (département EEA et le département Génie Mécanique et Productique, Techniques Aérospatiales de l’IUT). Ce projet est labellisé dans le projet JANUS. Il est depuis juin 2017 en phase B, phase de conception de haut niveau. Mais une partie d’éléments optoélectroniques critiques devront faire l’objet d’un vol d’essai basse altitude (100km) à bord d’une fusée en mars 2018 le cadre du projet MORE-REXUS.

NIMPH

NIMPH (acronym for Nanosatellite to Investigate Microwave Photonics Hardware) is a Cubesat project unifying CSUT dedicated to demonstrate the feasibility of a system Photonic-Microwave in space.

Photonic- microwave systems combine microwave and photonic elements.The use of fiber-optic Photonic-Microwaves technologies in telecommunications satellites could significantly increase performance by reducing size and weight, and increasing immunity to electromagnetic interference. However, the efficiency and reliability of these systems in the space environment remains to be proven.The NIMPH project aims to provide first answers.

The NIMPH mission is planned for a duration of 2 years, which is already a challenge for a cubesat mission.The orbit was chosen as circular at an altitude of 650 km to make a good compromise between the duration of mission, the radiative radiation needs, while satisfying the law on space wastes (LOS). The cumulative dose of radiative radiation received at the level of the systems to be tested is projected at 20kRad.

Two payloads are embedded in the nanosatellite   :

  • EDMON   This is the main payload that includes optical components and control electronics and associated measurements.The central element of the device is a doped optical fiber which will be used as an optical amplifier (EDFA). This fiber, suspected of being particularly sensitive to radiative radiation, will be positioned in direct contact with the surrounding environment. In-situ noise and gain measurements will be used to report system performance and detect potential degradation.
  • RADMON   : it is a secondary load developed by CERN whose purpose is to measure the radiative environment in which the nanosatellite is located throughout the mission.

To date, two institutions are investing more particularly in this project   : ISAE-Supaéro and Paul Sabatier University of Toulouse (Department EEA and Department of Mechanical Engineering and Production, Aerospace Techniques of the IUT).This project is labeled in the JANUS project. Since June 2017 it is in phase B, high level design phase. But a part of critical photoelectronic elements will have to be the object of a low altitude (100km) test flight on board a rocket in March 2018 in the frame of the project MORE-REXUS.