La gestion de bord

Chaque seconde, une sonde spatiale doit contrôler et ajuster un grand nombre de paramètres, comme son orientation, la température d'un instrument ou le niveau de recharge des batteries. Pendant les phases critiques de la mission, telle que la mise en orbite, les vérifications s'enchaînent à une vitesse folle, ce qui exclut tout pilotage depuis le sol terrestre. Ce dernier serait de toute façon impossible, étant donné les délais de communication entre Mars et la Terre. La distance Mars - Terre varie effectivement de 55 millions à 400 millions de kilomètres. Etant donné que les ondes radios voyagent à la vitesse de la lumière (qui est, dans le vide, de 300 000 km/s), un aller retour prend entre 6 minutes et 44 minutes.

Un pareil retard dans les communications interdit pratiquement toute intervention humaine, et les sondes martiennes sont donc équipées d'un ordinateur de bord qui à la lourde tache d'assurer le bon fonctionnement du satellite. Cet ordinateur reçoit en permanence des informations des innombrables capteurs embarqués sur la sonde et décide, en fonction de celles-ci, de la conduite à tenir.

L'un des rôles les plus importants de l'ordinateur de bord est de faire face aux pannes. Dès qu'un incident susceptible de mettre en danger la sonde survient, l'ordinateur bascule dans un mode de sauvegarde. L'ordinateur coupe tous les systèmes électroniques non indispensables au fonctionnement propre de la sonde (comme les instruments scientifique), donne une priorité maximale à la régulation énergétique, pointe les antennes vers la Terre, émet un SOS puis se place en attente d'instructions.

L'ordinateur peut s'appuyer sur un certain nombre de mécanismes pour réagir aux incidents majeurs. Les équipements les plus critiques sont en général redondés, c'est à dire qu'ils sont présent en deux exemplaires. Cette redondance peut être froide ou chaude. Dans le cas d'une redondance froide, l'équipement de secours est éteint, et il n'est allumé (en général sur ordre du sol) qu'après la perte de l'équipement primaire. Dans le cas de la redondance chaude, l'équipement de secours est en mode veille. Le statut de l'équipement primaire est vérifié en permanence, et dès que ce dernier donne des signes de faiblesse, l'ordinateur de bord peut basculer sur l'équipement de secours.

La possibilité de reconfigurer en plein vol l'ordinateur de bord offre une grande souplesse (comme l'a prouvé la sonde Mariner 9 au moment de la grande tempête de 1971). Si les ingénieurs détectent un bug dans l'un des programmes chargés sur l'ordinateur, ils peuvent envoyer un correctif, tout comme nous appliquons des patchs sur notre ordinateur pour corriger tel ou tel dysfonctionnement. La possibilité de reconfigurer en vol l'ordinateur ou les instruments permet également d'améliorer certaines fonctions (par exemple augmenter l'efficacité des algorithmes de compression des données), voire d'utiliser un système pour une tâche absolument non prévue à l'origine (par exemple transformer une caméra scientifique en senseur stellaire).

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