Syncom (synchron etcommunication) désigne deux familles desatellites de télécommunicationsaméricains mis en orbite respectivement en 1963 et entre 1984 et 1990. Les Syncom 1 à 3 constituent les premiers satellites de télécommunications placés enorbite géosynchrone. Il s'agissait de satellites expérimentaux qui ont démontré la faisabilité et l'intérêt de ce type de relais, et constituent un jalon important dans l'histoire des satellites de télécommunications.
Les Syncom-4, également appelés Leasat, sont une série de cinq satellites utilisés par les forces militaires américaines au titre du programme Leasat et construits par le même groupeHughes Aircraft.
Les satellites Syncom 1, 2 et 3 sont des satellites de télécommunications expérimentaux construits par le groupeHughes Aircraft. En 1959, le professeurHarold Rosen démarre les premiers travaux sur le concept d'un satellite de télécommunication placé enorbite géostationnaire, idée développée dès 1945 par l'écrivain et scientifique anglaisArthur C. Clarke. Ce type de satellite calé au-dessus d'une position fixe par rapport au sol s'affranchit des installations sophistiquées à terre requises par un satellite en orbite basse, c'est-à-dire un système complexe d'antennes chargées de communiquer avec le satellite durant son bref passage au-dessus de la station. En 1961, le prototype de Hughes est au point et leGoddard Space Flight Center de laNASA passe commande de 3 satellites Syncom pour une valeur de 4 millions de $. L'objectif est de tester la mise en orbite géosynchrone d'un satellite, démontrer la capacité à maintenir dans la durée le satellite sur sa position et effectuer des tests de communications entre le sol et le satellite[1].
Le satellite Syncom 1 a la forme d'un cylindre de 71 cm de diamètre et de 39 cm de haut, 64 cm avec les appendices. Sa masse au départ est de 68 kg, 39 kg lorsqu'il est en position. Il comporte unmoteur d'apogée de 450 kg de poussée qui fournit undelta-V de1 431 m/s. Latuyère dépasse de la base du cylindre tandis que les antennes sont situées sur le sommet. Le corps du cylindre est couvert de 3 840cellules solaires qui fournissent 29Watts lorsque le soleil éclaire le satellite (99 % du temps) ; lorsque celui-ci est dans l'ombre de la Terre, desbatteries au nickel cadmium fournissent l'électricité. La protection thermique est uniquement passive. Le volume intérieur est presque entièrement occupé par les réservoirs et lachambre de combustion du moteur d'apogée. Le satellite eststabilisé par rotation autour de son axe principal : deux réservoirs d'azote alimentent 2propulseurs à gaz froid (l'un agissant dans l'axe de rotation, l'autre perpendiculairement à celui-ci) qui maintiennent l'orientation de l'axe de rotation. Deux moteurs alimentés par duperoxyde d'hydrogène permettent de modifier la position du satellite. Le satellite utilise unrépéteur redondant actif à translation de fréquence qui permet de gérer un circuit téléphonique unique à deux voies ou 16 canaux télex à une voie. Le doubletranspondeur utilise untube à ondes progressives de 2 watts. La sélection de l'émetteur et du récepteur se fait depuis le sol. Un récepteur reçoit sur la longueur d'onde des 16 mégacycles pour les transmissions de chaîne de télévision tandis que l'autre travaille dans les 5 mégacycles[2]
Syncom 1 est lancé le depuis labase de lancement de Cap Canaveral par une fuséeDelta B. Le satellite doit être placé sur uneorbite géosynchrone avec uneinclinaison de 30°. Au moment de la mise à feu du moteur d'apogée, tout contact avec le satellite est perdu[2]. Syncom 2, lancé le, réussit à se placer sur son orbite géosynchrone sur lalongitude de 55° avec une inclinaison de 33° qui lui faisait décrire une trajectoire en forme de 8 allongé au-dessus de l'Océan Atlantique. Le satellite permet de vérifier que le contrôle du satellite (manœuvre, maintien en position) est efficace et subit de nombreux tests de communications tous réussis. Syncom 3, lancé le, est un véritablesatellite géostationnaire maintenu au-dessus d'un point fixe de l'Océan Pacifique. Il assure 1 mois après son lancement, la transmission télévisuelle desJeux olympiques de Tokyo entre leJapon et les États-Unis. Les deux satellites, qui avaient été prévus pour une durée opérationnelle de 1 an, continuèrent à fonctionner jusqu'en 1969, date à laquelle ils furent mis hors service[1].
Les cinq satellites de télécommunications Syncom-4 appelés également Leasat F1 à F5 sont commandés en à Hughes Aircraft par ledépartement de la Défense américain. Positionnés au-dessus des États-Unis, de l'océan Pacifique, de l'océan Atlantique et de l'océan Indien, ils doivent assurer une couverture mondiale pour les communications entre les utilisateurs de tous les corps de l'armée américaine. Le satellite Leasat, qui utilise laplate-forme Hughes HS-381, a la forme d'un cylindre de 4,26 mètres de diamètre et il est haut de 6,17 mètres une fois ses antennes déployées. Ce satellite est le premier à avoir été conçu pour être déployé depuis lanavette spatiale américaine. Leasat pèse 3,4 tonnes avec son moteur d'apogée, mais 7,711 tonnes quand il est sorti de la soute de la navette, car il emporte un étage de périgée externe, comme tous les satellites déployés depuis la navette spatiale qui ne peut les emmener que sur une orbite circulaire basse de 296 km avec une inclinaison de 28,6° : l'orbite cible comme pour tout satellite géostationnaire est une orbite circulaire de 36 000 km avec une inclinaison de 0°. À poste, il pèse 1 388 kg. Il est stabilisé par rotation autour de son axe principal. Le système de télécommunications comporte principalement 12 répéteurs UHF. Deux très grandesantennes hélices axiales assurent la réception et l'émission sur la bande UHF (de 240 à 400 MHz). Les panneaux solaires qui recouvrent le corps cylindrique du satellite fournissent 1,24 kW. Trois batteries nickel-cadmium garantissent la fourniture électrique durant les périodes d'éclipse[3],[4].
La séquence de mise en orbite est la suivante : le satellite est expulsé de la soute de la navette spatiale par des ressorts, le satellite est mis en rotation pour stabiliser son orientation, puis un étage de périgée est mis à feu plaçant le satellite sur uneorbite de transfert géostationnaire. Lorsque le satellite est à l'apogée de l'orbite de transfert, le moteur d'apogée du satellite est mis à feu pour circulariser l'orbite haute puis les antennes sont déployées. Les satellites Leasat sont mis en orbite par 5 missions différentes entre 1984 et 1990. Le déploiement du troisième satellite, Leasat F3, se passe mal : après avoir quitté la soute du cargo, le satellite refuse d'entamer la séquence de lancement vers son orbite géostationnaire. Après une tentative de réparation, le satellite est abandonné. Il sera réparé 4 mois plus tard par l'équipage de la mission emportant Leasat F4 : les astronautes installent des équipements électroniques sur le satellite au cours desorties extravéhiculaires s'étalant sur 2 jours qui permettent aux équipes au sol de prendre le contrôle du satellite et de le mettre à poste quelques mois plus tard. Laliaison descendante du satellite F4 tombe en panne 2 semaines après sa mise en place et il est remplacé par le F5 lancé en 1990 qui avait été construit comme engin de rechange[4].
| Date de lancement | Satellite | Identifiant | Lanceur | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| Syncom 1 | 1963-004A | Delta B | Échec dû à un mauvais fonctionnement dumoteur d'apogée | |
| Syncom 2 | 1963-031A | Delta B | Premier satellite géosynchrone | |
| Syncom 3 | 1964-047A | Delta D | Premier satellite de télécommunications géostationnaire | |
| Leasat F1 | 1984-093C | STS-41-D | ||
| Leasat F2 | 1984-113C | STS-51-A | ||
| Leasat F3 | 1985-028C | STS-51-D | Défaillance de la séquence de lancement réparée en orbite par les astronautes de la navette spatiale | |
| Leasat F4 | 1985-076D | STS-51-I | Satellite perdu 2 semaines après le lancement à la suite de la défaillance de la liaison descendante | |
| Leasat F5 | 1990-002B | STS-32 | Satellite de rechange ; remplace le Leasat F4 défaillant. |
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