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GRGS numerical simulations for a GRASP-like mission / Arnaud Pollet in Journal of geodesy, vol 97 n° 5 (May 2023)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 97 n° 5 (May 2023) . - n° 45 Titre : GRGS numerical simulations for a GRASP-like mission Type de document : Article/Communication Auteurs : Arnaud Pollet , Auteur ; David Coulot , Auteur ; Richard Biancale, Auteur ; Felix Perozans, Auteur ; Sylvain Loyer, Auteur ; J.C. Marty, Auteur ; Susanne Glaser, Auteur ; Vladimir Schott-Guilmault, Auteur ; Jean-Michel Lemoine, Auteur ; Flavien Mercier, Auteur ; Samuel Nahmani , Auteur ; Mioara Mandea, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : n° 45 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] International DORIS Service [Termes IGN] mission spatiale [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] positionnement par ITGB [Termes IGN] positionnement par télémétrie laser sur satellite [Termes IGN] repère de référence Résumé : (auteur) In 2009, the geoscience community has fixed an objective of 1 mm accuracy and 0.1 mm/yr stability for the terrestrial reference frame (TRF) realization (Global Geodetic Observing System, GGOS, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020, Plag and Pearlman in Global geodetic observing system: meeting the requirements of a global society on a changing planet in 2020. Springer, Berlin, 2009. https://doi.org/10.1007/978-3-642-02687-4). This accuracy and stability are needed for diversified studies like climate change, tectonic sciences and more generally any geoscience requiring the use of an accurate and precise TRF. Unfortunately, they are still not reached by the last International Terrestrial Reference Frame. To reach this goal, the use of “multi-technique” satellites as “space-ties” has been studied since 2011 and a few proposals have been made in response to different space agency calls: the Geodetic Reference Antenna in Space (GRASP) mission—NASA Earth Venture 2 call, Eratosthenes-GRASP (E-GRASP)—ESA Earth Explorer 9 (EE9) call, MOBILE—ESA EE10 call, MARVEL—CNES Séminaire de Prospective Scientifique 2019). In this article, we present the numerical simulations carried out by the French Groupe de Recherche de Géodésie Spatiale (GRGS) for the E-GRASP proposal in response to the ESA EE-9 call and their improvements carried out afterwards. These simulations aim to answer three different questions: Is it possible to reach the GGOS requirements for the TRF with the measurements of a GRASP-like satellite like E-GRASP alone? If it is possible, which level of accuracy for the positioning of the on-board antennas is needed? What is the minimal lifetime of a E-GRASP mission to reach the GGOS requirements? The results of these simulations show that a E-GRASP satellite can allow us to reach, after five years, an accuracy close to 1 mm and a stability better than 0.1 mm/yr for the TRF. However, it is necessary to ensure a positioning better than 1 mm for the on-board antennas. We therefore encourage the new ESA GENESIS mission proposal, accepted during the ESA last Ministerial meeting on 23rd November 2022, which takes up the concept of a GRASP-type satellite. Numéro de notice : A2023-227 Affiliation des auteurs : UMR IPGP-Géod+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-023-01730-4 Date de publication en ligne : 15/05/2023 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-023-01730-4 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=103247 [article]

Correlated atom accelerometers for mapping the Earth gravity field from space / Thomas Lévèque (2019)  

Public Titre : Correlated atom accelerometers for mapping the Earth gravity field from space Type de document : Article/Communication Auteurs : Thomas Lévèque, Auteur ; C. Fallet, Auteur ; Mioara Mandea, Auteur ; Richard Biancale, Auteur ; Jean-Michel Lemoine, Auteur ; Simon Tardivel, Auteur ; Marc Delpech, Auteur ; Guillaume Ramillien, Auteur ; Isabelle Panet , Auteur ; S. Bourgogne, Auteur ; Franck Pereira dos Santos, Auteur ; Ph. Bouyer, Auteur Editeur : Washington : Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers SPIE Année de publication : 2019 Collection : SPIE Proceedings num. 11180 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : ICSO 2018, International Conference on Space Optics 09/10/2018 12/10/2018 Chania Grèce Proceedings SPIE Importance : 9 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] accélération [Termes IGN] accéléromètre [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] mission spatiale Résumé : (auteur) The emergence of quantum technologies, including cold atom based accelerometers, offers an opportunity to improve the performances of space geodesy missions. In this context, CNES initiated an assessment study called GRICE (GRadiométrie à Interféromètres quantiques Corrélés pour l’Espace) in order to evaluate the impact of cold atom technologies to space geodesy and to the end users of the geodetic data. In this paper, we present a specific mission scenario for gravity field mapping based on a twin satellite concept. The mission uses a constellation of two satellites each equipped with a cold atom accelerometer. A laser link measures the distance between the two satellites and couples these two instruments in order to produce a correlated differential acceleration measurement. The main parameters, determining the performances of the payload, have been investigated. In addition, a preliminary study of mass, consumption and volume has been conducted to ensure the onboard feasibility of these instruments. A general study of the satellite architecture, including all the subsystems, has also been realized and is presented here. Numéro de notice : C2018-126 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1117/12.2535951 En ligne : https://doi.org/10.1117/12.2535951 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100045

Is the Jason-2 DORIS oscillator also affected by the South Atlantic Anomaly? / Pascal Willis in Advances in space research, vol 58 n° 12 (15 December 2016)  

Public [article]  inAdvances in space research > vol 58 n° 12 (15 December 2016) . - pp 2617 - 2627 Titre : Is the Jason-2 DORIS oscillator also affected by the South Atlantic Anomaly? Type de document : Article/Communication Auteurs : Pascal Willis , Auteur ; Michael B. Heflin, Auteur ; Bruce J. Haines, Auteur ; Yoaz E. Bar-Sever, Auteur ; Willy I. Bertiger, Auteur ; Mioara Mandea, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 2617 - 2627 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes de référence et réseaux [Termes IGN] anomalie de Bouguer [Termes IGN] Atlantique Sud [Termes IGN] co-positionnement [Termes IGN] données DORIS [Termes IGN] données GPS [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] Jason [Termes IGN] oscillateur [Termes IGN] positionnement ponctuel précis [Termes IGN] résidu [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] station permanente Résumé : (auteur) We analyzed time series of daily DORIS and GPS station coordinate estimates derived from Precise Point Positioning (PPP). The DORIS coordinates were estimated using Jason-2 precise orbits based on GPS data only, implying that the station positions from the two techniques are expressed in the same GPS-based terrestrial reference frame. Comparisons of 3-D vectors of such co-located stations show systematic biases in position around South America when compared to local geodetic ties. We conclude that these results could be explained by a sensitivity of the Jason-2/DORIS oscillator to radiation when the satellite passes over the South Atlantic Anomaly (SAA). The effect for Jason-2 manifests mainly as an offset in station coordinates, though there is also evidence of a drift at the start of the mission that diminishes in time. This contrasts with the experience on Jason-1, wherein large, persistent drifts were observed for stations in this same (SAA) region. The spurious drift is much (∼90%) smaller for Jason-2, which may be attributable to the steps taken prior to launch to harden the oscillator. Analysis of DORIS Doppler residuals may indicate some small degradation after 2009 for these stations. Numéro de notice : A2016--178 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.asr.2016.09.015 Date de publication en ligne : 21/09/2016 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.asr.2016.09.015 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91806 [article]

Application d'algorithmes génétiques à la détermination d'orbites optimales pour GRASP / Arnaud Pollet in XYZ, n° 144 (septembre - novembre 2015) 

Public [article]  inXYZ > n° 144 (septembre - novembre 2015) . - pp 44 - 58 Titre : Application d'algorithmes génétiques à la détermination d'orbites optimales pour GRASP Type de document : Article/Communication Auteurs : Arnaud Pollet , Auteur ; David Coulot , Auteur ; Florent Deleflie, Auteur ; Michel Capderou, Auteur ; Richard Biancale, Auteur ; Mioara Mandea, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 44 - 58 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales [Termes IGN] algorithme génétique [Termes IGN] Geodetic Reference Antenna in Space [Termes IGN] mission spatiale [Termes IGN] orbite [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] repère de référence Résumé : (auteur) La mission Geodetic Reference Antenna in Space (GRASP) fut initialement proposée par le laboratoire JPL (Jet propulsion laboratory) de la Nasa en réponse à l'appel à missions Nasa "NNH11ZDA0120 call for venture mission-2" en 2011. Elle ne fut pas retenue, mais classée deuxième. Suite aux recommandations formulées à l'issue de son séminaire de prospective scientifique en 2014, le NCES a exprimé son intérêt et la possibilité de participer à une nouvelle proposition avec le JPL. GRASP est un satellite spécialement pensé pour l'élaboration d'un repère de référence exact et stable dans le temps, indispensable à de nombreuses applications en Sciences de la Terre comme l'étude de la montée du niveau des mers, de la fonte des glaces, etc. L'objectif principal de cette mission est la réalisation d'un repère de référence terrestre à une exactitude de 1mm et une stabilité de 0,1 mm/an (GGOS, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020, Plag and Pearlman, 2009). Pour atteindre cet objectif, GRASP embarquera à son bord des instruments très précis de mesures des quatre techniques fondamentales de la géodésie spatiale : un récepteur GNSS, un rétro-réflecteur SLR, un récepteur DORIS et un émetteur de signaux VLBI. La première étape indispensable au succès de la mission est la détermination de l'orbite optimale de ce satellite. Dans cette étude, nous présentons une approche originale permettant de déterminer une telle orbite, en utilisant des algorithmes évolutionnaires. Cette méthode permet d'optimiser le choix d'un orbite selon des critères spécifiques comme la visibilité du satellite depuis des stations au sol ou depuis des satellites GNSS. Numéro de notice : A2015-635 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG+Ext (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=78124 [article]

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Gravimetric and magnetic anomalies produced by dissolution-crystallization at the core-mantle boundary / Mioara Mandea in Journal of geophysical research : Solid Earth, vol 120 n° 9 (September 2015)    

Public [article]  inJournal of geophysical research : Solid Earth > vol 120 n° 9 (September 2015) . - pp 5983 - 6000 Titre : Gravimetric and magnetic anomalies produced by dissolution-crystallization at the core-mantle boundary Type de document : Article/Communication Auteurs : Mioara Mandea, Auteur ; Clément Narteau, Auteur ; Isabelle Panet , Auteur ; Jean-Louis Le Mouël, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 5983 - 6000 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] anomalie de pesanteur [Termes IGN] champ de pesanteur terrestre [Termes IGN] champ géomagnétique [Termes IGN] convection [Termes IGN] manteau terrestre [Termes IGN] modèle numérique [Termes IGN] silicate Résumé : (auteur) Using the unique data sets provided by satellite observations, correlated temporal variations in gravity and magnetic fields over a large area extending from the Atlantic to the Indian Ocean have been recently reported. On a timescale of few years to a decade, both field variations may be linked to changes at the top of the core. Here we propose that in addition to the topography generated by the convection in the mantle, the core-mantle boundary (CMB) may be in a dynamic equilibrium state, mainly controlled by a dissolution-crystallization process of the mantle silicate rocks in the liquid alloy of the core. Due to the resulting continuous changes in CMB topography, anomalies of hundreds of nGal and tens of nT yr−2 might be produced by the corresponding mass redistribution and the secondary flow generated by the associated pressure field. Numerical modeling and both gravimetric and magnetic anomaly magnitudes suggest a rate of centimeters per year and a large range of length scales for the changes in the topography at the CMB. Numéro de notice : A2015--073 Affiliation des auteurs : IGN+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1002/2015JB012048 Date de publication en ligne : 14/09/2015 En ligne : http://dx.doi.org/10.1002/2015JB012048 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83689 [article]

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Mapping the mass distribution of Earth's mantle using satellite-derived gravity gradients / Isabelle Panet in Nature geoscience, vol 7 n° 2 (February 2014)  

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Recent changes of the Earth’s core derived from satellite observations of magnetic and gravity fields / Mioara Mandea in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America PNAS, vol 109 n° 47 (November 2012)  

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Wavelet‐based directional analysis of the gravity field : evidence for large‐scale undulations / M. Hayn in Geophysical journal international, vol 189 n° 3 (June 2012)  

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Depuis 1995, DORIS contribue au Repère International de Référence Terrestre / Olivier Jamet (2012)

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Local multi-polar expansions in potential field modeling / B. Minchev in Earth, Planets and Space, vol 61 n° 10 (October 2009)  

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Magnetic satellite missions: where have we been and where are we going? / Mioara Mandea in Comptes rendus : Géoscience, tome 338 n° 14-15 (novembre 2006)

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Wavelet frames:An alternative to spherical harmonic representation of potential fields / Aude Chambodut in Geophysical journal international, vol 163 n° 3 (December 2005)  

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Observations magnétiques de la terre / Mioara Mandea in XYZ, n° 82 (décembre 2000 - février 2001)

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