Instrument

L'instrument SAO Odin a été construit par un consortium de trois laboratoires français : le LAS (Marseille) qui est responsable des tests de qualification et de la gestion technique de l'ensemble de l'instrument et il est aussi responsable du processeur SAO ; le CESR (Toulouse) qui a construit l'interface numérique et les sous-systèmes d'alimentation en énergie ; et l'Observatoire de Paris-Meudon (Laboratoire ARPÈGES) qui a construit le sous-système "interface" et est responsable de la gestion scientifique de l'instrument.

Le Processeur InterFace du SAO

Ses fonctions sont les suivantes :

• sélection d'un des cinq canaux disponibles (quatre bandes sub-millimétriques et une millimétrique). La largeur de bande des canaux est de 1 GHz centrée sur 3.9 GHz avec un niveau d'entrée de -60 dBm/MHz,
• amplification et conversion de la bande de fréquence 3.9 GHz en 2.1 GHz, en mélangeant la fréquence avec une "phase-loop locked DRO" à 6 GHz,
• ajustement du niveau d'entrée par pas de 1 dB sur une gamme de 15 dB,
• calibration interne de la réponse en fréquence du SAO par l'utilisation d'un générateur "100 MHz Comb" (stabilité de 10^-3 entre -30° et 70 °C).

Les technologies utilisées impliquent des composants hyperfréquence fiables, incluant des films fins sur substrat d'aluminium et des "underground lines".

Le Processeur Acousto-Optique du SAO

Le Processeur SAO est directement issu d'un processeur Acousto-Optique concu par l'Observatoire de Meudon pour une instrumentation au sol (Lecacheux et al., 1993). Le Processeur SAO utilise une diode laser 780 nm (Hitachi HL 7851 G) alimentée par un courant continu. La cellule Bragg lithium niobate (de Thomson), après diffraction anisotropique de la lumière, fourni environ 1000 éléments sur une largeur de bande de 1 GHz. Le photo-détecteur est un CCD linéaire de 1728 pixels (Thomson TH 7803). L'ensemble du processeur Acouto-Optique est stabilisé en température à différents pas de fonctionnement allant de 10° à 30°C, dans le but d'éviter les variations à court terme (plateforme satellite) et à long terme (vieillissement) de la température.

Gestion des données et interfaces du SAO

Le signal vidéo de sortie du CCD est lu toutes les 5 ms et numérisé sur 12 octets, pour ne pas modifier le bruit statistique du signal sur une gamme dynamique supérieure à 10 dB. Un additionneur fournit la somme de quatre lectures successives au transputer (Thomson T805), il réalise aussi l'intégration "double-buffer" finale en synchronisme avec le radiomètre et les informations de pointage de l'antenne. Le transputer réalise aussi la surveillance de l'instrument et gère les communications avec l'ordinateur de bord d'Odin.

Les caractéristiques instrumentales du SAO

Tous les composants impliqués sont fiables, qualifiés pour le spatial à l'exception de la diode laser et de la cellule de Bragg. Ces deux composant ont été testés de façon intensive et qualifés pour le spatial dans le cadre de deux programmes spécifiques du CNES.
Les principales caractéristiques électriques et environnementales de l'instrument sont listées ci-dessous :

L'instrument a été testé intensivement en laboratoire : tous les paramètres spectrométriques mesurés (largeur de bande et "flatness", résolution spectrale, stabilité d'amplitude, précision et stabilité de la fréquence, etc...) sont bien au delà des spécifications attendues.