Focus sur : Le groupe de pompage

PHEBUS utilise un détecteur sensible dans l’Extrême UV (55-155nm) nécessitant d’être maintenu sous vide en permanence pour garantir ses performances. De la fabrication du détecteur jusqu’au lancement, le détecteur a été connecté à un système lui permettant d’être maintenu sous vide. Une interface était prévue à cet effet directement sur le détecteur.

View of the pumping interface of the EUV detector

View of the pumping interface of the EUV detector
View of the pumping interface of the EUV detector

Deux versions de groupe de pompage ont été développées pour répondre à des contraintes différentes.

Premier groupe de pompage PS#1

Un premier système de pompage spécifique a été conçu, fabriqué et testé au LATMOS pour assurer cette fonction vitale après intégration de l’instrument dans le satellite, et tant que le satellite est au sol.

Ce groupe de pompage « PS#1 » est resté accroché au satellite MPO pendant plus de 3 ans (de fin avril 2015 à fin Aout 2018), quasiment en permanence, garantissant le maintien des performances du détecteur EUV. D’une masse de 13kg, il est composé d’un couple de pompes primaire et turbo-moléculaire. Deux jauges à vide permettent de mesurer le niveau de vide dans le système et une vanne normalement fermée permet d’isoler le détecteur en cas de remontée en pression (défaut de pompage, coupure de courant, …) ; une pompe à sorbeur « Getter » (pompe chimique passive) prend alors le relais afin de garantir un niveau de vide correct pendant quelques jours, le temps de corriger le défaut.

Une baie de contrôle permet de piloter et de surveiller l’ensemble.

PS#1 on MPO
EGSE of the PS#1
EGSE of the PS#1

Second groupe de pompage « PS#2 », certifié « ATEX »

Les dernières semaines d’activités avant le lancement du satellite ont été réalisées dans le cadre de la campagne de lancement Ariane 5 à Kourou en Guyane. A cause de la présence d’ergols (satellites, Ariane 5), des contraintes opérationnelles s’appliquent afin de limiter le risque d’explosion. Des zones à risques sont identifiées : C’est ce qu’on appelle « zone ATEX » (pour « ATmosphères EXplosibles »).

Plusieurs niveaux de risques existent, imposant différents niveaux de contraintes. Le premier groupe de pompage n’étant pas compatible avec un environnement ATEX, ces contraintes ont nécessité de développer un nouveau système de pompage « PS#2 » dont la conception prend en compte les risques d’explosion. Comme le PS#1, ce système de pompage a été conçu, assemblé et testé par le LATMOS et certifié « ATEX » par Centrexpert avec le support du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).

CE marking of the PS#2

Le PS#2 est essentiellement passif. Il utilise deux pompes à sorbeur « Getter » en parallèle pour maintenir le détecteur sous vide. La fonction de pompage ne nécessite donc aucune alimentation électrique. Une jauge à vide ainsi que 2 sondes de températures sont les seuls éléments sous tension du système.

Installation du groupe de pompage PS#2

Le PS#2 a été installé sur le satellite et connecté au détecteur EUV à Kourou fin aout 2018, quelques jours avant l’entrée des satellites en zone ATEX et leur remplissage en ergols.

Déconnexion définitive du groupe de pompage

Le PS#2 a été déconnecté définitivement de PHEBUS le 10 Octobre 2018. Le retrait de la pompe a permis de finaliser l’installation du Parking Bracket (protection de l’entrée du baffle de PHEBUS) et de la couverture thermique de MPO autour du baffle de PHEBUS.

 

Quelques heures plus tard, la coiffe était installée sur Ariane 5 interdisant tout accès au satellite. Le 20 Octobre, Bepi était dans l’espace !