ATLAS : Construction du pré-echantillonneur:

Depuis novembre 1991, date de la création du groupe ATLAS (LHC-CERN) au LPSC, le SDI a été impliqué de manière importante sur l’étude (R&D) et la construction du pré échantillonneur (partie avant) du calorimètre électromagnétique à Argon Liquide d'ATLAS. Cette activité s’est achevée en 2003, après 3 ans de production, tests et intégration des 64 secteurs.

Ce document retrace en image l'historique (de 1992 à 2003)  de la construction puis de l'insertion du Pré-échantillonneur.

 ATLAS Detector

Image HD d'un secteur de pré-échantillonneur:

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Image HD de la roue M et de 32 secteurs du pré-échantillonneur insérés dans le crysotat:

roue M dans cryostat

Contact : Muraz Jean-François


Satellite Planck

Tests Fonctionnels
Apres les succès des tests du prototype du système de commande du cryo-générateur 20K (Sorption Coolers Electronic, SCE) du satellite Planck, en 2003, la fabrication des modèles de qualification et de vol ont été confiées début 2004 à un industriel du spatial, EADS-CRISA en Espagne.

La livraison du premier modèle de qualification (EQM) dans le courant de l’année 2004 a permis de réaliser des tests couplés au cryo-générateur de vol en fin d’année, de nouveau sur le site du Jet Propulsion Laboratory (JPL), laboratoire NASA à Pasadena, USA.

Le service a ici été responsable de l’organisation de ces tests ainsi que du développement des outils logiciel de pilotage et de tests, développé sous LabVIEW®. La réalisation des ce premiers test avec le cryo-générateur de vol, menée en étroite collaboration avec le service d’électronique du laboratoire, ont été, là encore, couronné de succès et ont permis la mise au point du logiciel embarqué dont le laboratoire est responsable.

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Un deuxième modèle de qualification (CQM), identique en tous point aux futurs modèles de vol mais construit avec des composants non qualifiés spatial, nous a été livré au début de l’année 2005. Le service a organisé une deuxième campagne de test au JPL au printemps 2005, toujours couplé au cryo-générateur de vol, juste avant sa livraison en Europe. Cette dernière campagne aux USA a permis de tester plusieurs procédures spécifiques nouvellement implémentées dans le logiciel embarqué, dont les procédures de recouvrement automatique d’erreur de fonctionnement, nécessaires pour fiabilisé le système en vol.

Durant le début du premier semestre 2006, EADS-CRISA a livré les trois modèles de vol du boîtier électronique SCE, deux modèles qui seront intégrés sur le satellite (FM1 et FM2) et un modèle de rechange (PFM). Le SDI a eu la responsabilité de la mise en place et de l’exécution des tests fonctionnels sur ces boîtiers, selon le plan de qualité spatial en vigueur, aux normes ESA.

Ces tests se sont déroulés au LPSC en salle blanche, jusqu’en juin 2006, date à laquelle les électroniques FM1 et FM2 ont été livrées au fabricant du satellite (Thales Alenia Space à Cannes) pour intégration.

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En parallèle à ces tests fonctionnels, une campagne de tests de validation cryogénique s’est déroulée au printemps 2006, mettant en œuvre les deux Sorption Coolers de vol, intégrés sur le modèle de qualification du satellite Planck, associés au boîtier SCE de qualification (CQM) testé et livré fin 2005. Ces tests se sont déroulés sur plusieurs semaines, au Centre Spatial de Liège (CSL) en Belgique, et ont permis de valider une partie des aspects cryogéniques du Sorption Cooler et de son boîtier électronique de commande.

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À la fin de l’année 2006, le boîtier SCE de qualification est requalifié en boîtier avionique (AVM) pour faire partie des tests avioniques sur un modèle du satellite. Ces tests, qui se focalisent essentiellement sur les aspects d’interface électrique du module de service du satellite se sont déroulés sur plusieurs jours, sur le site de Thales Alenia Space à Turin en Italie.

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Enfin, au début de l’année 2007, de nouveau tests avioniques ont eu lieu, mais cette fois ci en pilotant le boîtier électronique à partir du « Mission Operating Center » de l’ESA (MOC), situé à Darmstadt en Allemagne.

Le SDI a entièrement organisé et a largement participé à l’ensemble de ces tests, tant au LPSC que sur sites.

En 2008, le satellite est transféré sur le site de lancement d’Ariane Espace à Kourou en Guyane. Et là encore, le SDI participe aux tests cryogéniques et de pré-lancement du satellite.

Apres le lancement du satellite, de nouveau, le service prend une part importante dans les opérations post lancement au Mission Operating Center (MOC) de l’ESA, à Darmstadt en Allemagne.

Tests unitaires

En parallèle, durant l'été 2004, une activité de test et de validation systématique du logiciel spatial embarqué du SCE a débuté.
Ce processus adjoint au développement a pour but de fiabiliser le logiciel à toutes ses échelles (fonctions unitaires, modules intégrés et système sur cible). Il exige le concours de plusieurs testeurs, une forte implication des programmeurs et des ingénieurs système, et l'emploi d'une méthodologie plus familière de l'industrie des transports ou de la défense que des laboratoires.

Le SDI, déjà fortement impliqué dans le test des systèmes Planck au LPSC, a été chargé de coordonner et de piloter ce travail, à la frontière de l'électronique, de l'informatique, du système et des méthodes de test. Une équipe de test a été constitué avec des personnes des différents services du laboratoire, mais aussi des chercheurs du groupe Planck du LPSC.

Une première itération de test unitaire a été confiée à un prestataire spécialisé, CAPTEC, recommandé par l'Agence Spatiale Européenne. Cette étape incontournable a toutefois montré ses limites : en effet les évolutions ultérieures du logiciel ont remis en cause la plupart des validations obtenues à cette époque, et puis le prestataire a restreint le champ de ses responsabilités à des modules dont il maîtrisait le test.

Début 2005, cette prestation s'est terminée et l'objectif restait d'achever le test pour la livraison d'un module critique, le logiciel de "boot", qui ne peut plus être modifié une fois implanté dans l'électronique. L'équipe de test logiciel a relevé ce défi en s'aidant pour une part de l'exemple et des résultats précédents, pour une autre part de l'expertise du Laboratoire Informatique de Grenoble (LIG, ex LSR, laboratoire Logiciels Systèmes Réseaux - INPG/UJF/CNRS), intéressé par notre démarche, et enfin d'une bonne dose d'imagination et d'esprit pratique.

Jusqu'en septembre 2005, deux stagiaires du LIG ont aussi apporté une importante contribution en complétant les tests unitaires sur la partie "applicatif" du logiciel à l'aide du logiciel Cantata++©. Cette dernière phase s'est formellement close début 2006, mais les scripts et les outils de test resteront indissociables du logiciel pendant toute la durée de sa vie.