Sfera

Les Sfera sont les premiers satellites géodésiques soviétiques. Leur développement, qui débute en 1965, est confié au consortium NPO-PM. Dans le contexte de la Guerre froide les militaires soviétiques ont besoin de cartes plus précises et de disposer d'une meilleure connaissance des irrégularités du champ gravitationnel de la Terre pour améliorer la précision de leurs missiles à longue portée. Le premier Sfera est lancé le 20 février 1968 par un lanceur Cosmos-3M depuis le cosmodrome de Plesetsk. Les premiers satellites Sfera sont placés typiquement sur une orbite circulaire de 1 200 km avec une inclinaison de 74°. À cette altitude le satellite n'est pas freiné par l'atmosphère résiduelle et les modifications de son orbite sont essentiellement liés aux variations du champ de gravité de la Terre. Alors que la durée de vie prévue est de 6 mois, le premier satellite reste opérationnel 19 mois mais met en évidence des problèmes techniques qui ne seront résolus qu'en 1972. Le système est déclaré opérationnel en 1973. En tout 18 Sfera sont lancés depuis le cosmodrome de Plesetsk par un lanceur Cosmos-3M. Le dernier Sfera est lancé le 26 décembre 1978 et reste opérationnel jusqu'au 1^er mai 1980[1]^,[2]. Ces satellites ont permis à l'Union soviétique de définir un nouveau système géodésique en mesurant avec une précision de 25 à 30 mètres les distances entre des points éloignés. Il a permis de remplacer l'ancien système géodésique soviétique datant de 1942 (KS-42) avec à la fois des applications militaires (précision des missiles balistiques) mais également civiles. Les satellites Sfera ont été remplacés par la série des Geo-IK dont le premier exemplaire a été lancé en 1981[2].

Le satellite Sfera, d'une masse de 880 kg, utilise une plateforme KAUR-1 ayant la forme d'une cylindre de 2,035 mètres de diamètre et recouvert de cellules solaires et de radiateurs. L'orientation du satellite est maintenue de manière passive par gradient de gravité. Un compartiment scellé de manière hermétique contient les batteries chimiques utilisées pour alimenter un émetteur radio et des lampes-flash[1]. Ces dernières permettent de photographier les satellites sur fond d'étoiles et de déterminer leur position avec une précision de 3 à 6 secondes d'arc. En effectuant de manière simultanée 3 à 4 photos du même satellite depuis des points éloignés les uns des autres on peut déterminer la distance entre ces points avec une précision de 25 à 30 mètres. Par ailleurs l'émetteur radio permet de déterminer la vitesse du satellite avec une précision de 0,1 mètre par seconde grâce à l'effet Doppler[2].