Capteur solaire (équipement spatial)

L'angle par rapport au soleil, lorsque celui-ci est visible, est mesuré en comparant les intensités des courants générés par deux cellules photovoltaïques positionnées côte à côte, face à une ouverture, à l'intérieur d'un compartiment fermé. Si les deux cellules reçoivent la même quantité de lumière, c'est que le soleil est face au capteur. Sinon, la cellule la plus éclairée est la "plus éloignée" du soleil.

Schéma d'un senseur solaire linéaire à 2 cellules

Dans le schéma ci-dessus, avec ${\displaystyle i_{1}}$ le courant mesuré aux bornes de la cellule 1 et ${\displaystyle i_{2}}$ le courant mesuré aux bornes de la cellule 2, la fonction f telle que ${\displaystyle f(\alpha )={\frac {i_{1}-i_{2}}{i_{1}+i_{2}}}}$ est une fonction quasiment linéaire de l'angle ${\displaystyle \alpha }$, tant que ${\displaystyle \alpha }$ reste dans l'intervalle ${\displaystyle [-\beta$ ;\beta ]} . Cette amplitude de mesure est dite de mesure fine. Dans l'intervalle ${\displaystyle [-\gamma$ ;-\beta ]\cup [\beta ;\gamma ]} , l'un des deux courants est nul. La mesure d'angle est toujours possible mais elle est moins précise, on parle de mesure grossière.

En utilisant deux paires de cellules orientées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre, on parvient à obtenir la position du soleil par rapport au plan des capteurs[4].

Capteur solaire non linéaire d'un satellite TET.

Le principe général des capteurs solaires non linéaire est le même que celui des capteurs linéaires, mis-à-part que les cellules photosensibles ne sont plus sur un même plan. Par exemple elles peuvent être sur les faces opposées d'une pyramide ou d'un cube, avec un rapport ${\displaystyle {\frac {taille\ de\ l'ouverture}{distance\ entre\ l'ouverture\ et\ les\ cellules}}}$ plus grand que dans le cas des capteurs linéaires. Ce type de montage permet d'avoir une amplitude de mesure grossière (une seule face éclairée) plus grande (jusqu'à 180°) au détriment d'une amplitude de mesure fine assez faible (dépendant de l'inclinaison de la pyramide dans le cas d'un capteur pyramidal).

Il permet également d'obtenir la direction du soleil sur deux axes en un même point (l'Apex de la pyramide) en positionnant deux paires de cellules photovoltaïques (une cellule par face) sur la pyramide[5].

Pour maximiser le champ de détection le compartiment (et donc l'ouverture) peut être supprimé, en conservant éventuellement des bords pour filtrer la lumière réfléchie par le véhicule spatial supportant le capteur[6]. Le capteur devient ainsi capable d'une détection hémisphérique du soleil, au prix d'une précision moindre et d'une plus grande sensibilité aux interférences (reflets, sources de lumière secondaires).

• Contrôle d'attitude
• Viseur d'étoiles