Airbus Defence and Space

Des yeux vigilants dans l’espace

L’observation de la Terre par satellite : l’ère de la maturité

Cette spirale blanche aux formes élégantes sur fond bleu n’est pas sans rappeler un tableau abstrait. Photographié depuis l’espace, ce tourbillon de nuages n’est pas l’œuvre d’un peintre, mais une image depuis longtemps familière qui apparaît sur les écrans de télévision, lorsqu’un ouragan fait rage quelque part sur la planète. Pourtant, il n’y a pas si longtemps que les météorologues sont en mesure d’observer cette formation nuageuse typique.

Voyage aux portes de l’espace © Airbus Defence and Space

Le 5 octobre 1954, une fusée lancée par la Marine nationale des Etats-Unis depuis White Sands (Nouveau Mexique) a atteint l’altitude de 160 km et, une fois parvenue à l’apogée de son vol, pris des photos avec des caméras 16 mm. Si ces clichés paraissent aujourd’hui flous et délavés, les scientifiques de l’époque étaient enthousiastes, parce qu’ils avaient immédiatement saisi les incroyables possibilités que représentent les images prises depuis l’espace pour l’étude des phénomènes météorologiques.

Voyage aux portes de l’espace © Airbus Defence and Space

 

Aussi, dans la foulée de cette première expérience vinrent les satellites, placés de manière permanente en orbite stationnaire autour de la Terre. Et le 1er avril 1960, le satellite américain TIROS diffusa les premières images télévisées de la Terre enregistrées depuis l’espace. Et fin 1977, l’Europe envoya dans l’espace son premier satellite météorologique Météosat 1, construit par Aerospatiale, prédécesseur d’Airbus Defence and Space. 

Image à droite : La première image télévisée de la Terre enregistrée depuis l’espace, prise par TIROS-1 (1er avril 1960).© NASA

Depuis, la « Mission to Planet Earth » (« Mission à la planète Terre »), selon le titre donné par la NASA à son programme d’observation de la Terre au début des années 1980, est devenue l’un des projets spatiaux les plus ambitieux et les plus complexes jamais entrepris.

 La première image télévisée de la Terre enregistrée depuis l’espace, prise par TIROS-1 © NASA

Plus d’un millier de satellites de télédétection gravitent aujourd’hui autour de la Terre, à différentes altitudes et sur diverses orbites. Outre un point de vue exceptionnel, leurs détecteurs leur permettent de capturer des données dans des régions du spectre électromagnétique invisibles à l’œil nu.

Alors que l’être humain peut différencier les couleurs et les niveaux de luminosité uniquement dans la bande étroite de fréquences de la lumière visible, c’est-à-dire les longueurs d’ondes entre 0,4 micron (pour le bleu) et 0,8 micron (pour le rouge), les « yeux » de satellites, tels que ceux du satellite européen Envisat (développé et construit par Airbus Defence and Space) lancé en 2002 sont également opérationnels dans les plages de l’ultraviolet, de l’infrarouge et des hyper-fréquences.

Envisat (ENVIronmental SATellite), le plus grand et le plus complexe des satellites d’observation européens, a été lancé en 2002 par Ariane 5 et placé sur une orbite polaire à 800 km d’altitude © Airbus Defence and Space

De même que les différentes nuances de vert du feuillage nous renseignent sur la santé d’un massif forestier, les « couleurs » de cette lumière invisible à nos yeux recèlent d’importantes informations. Ainsi, l’intensité de la lumière émise dans l’infrarouge thermique (longueur d’onde de 11 microns) nous permet de calculer la température d’un corps.

Envisat (ENVIronmental SATellite), le plus grand et le plus complexe des satellites d’observation européens. © Airbus Defence and Space


De la même manière, des satellites survolant la Terre à 800 km peuvent mesurer la température de surface des océans avec une précision 0,5 °C et fournir ainsi des données précieuses aux météorologues, mais également aux climatologues, aux biologistes de la vie aquatique et aux pêcheurs.

C’est également l’observation de la Terre depuis l’espace qui a permis de mettre en évidence le trou de la couche d’ozone. Lorsque le satellite Nimbus-7, lancé en 1978 par la NASA, détecta des concentrations extrêmement faibles d’ozone en certains points de la stratosphère, ces observations furent tout d’abord interprétées comme une erreur de mesure et automatiquement corrigées à la hausse. Mais lorsque les mesures effectuées par des stations de recherche de l’Antarctique corroborèrent la détérioration de la couche d’ozone, les données de Nimbus furent réexaminées, et se révélèrent tout à fait exactes.

L’interprétation correcte des données fournies par les satellites de télédétection continuera à préoccuper les chercheurs. Les nouvelles problématiques entraîneront une amélioration des détecteurs et donneront naissance à de nouvelles missions d’observation par satellite. Mais un fait est certain, la télédétection par satellites a maintenant atteint sa pleine maturité.

Après des missions fructueuses comme ERS-1 et ERS-2 (dont la maîtrise d’œuvre était assurée par DASA, société qui a précédé Airbus Defence and Space) et Envisat, elle s’impose également dans les applications quotidiennes en Europe avec le système GMES (Global Monitoring for Environment and Security), qui devrait être complètement opérationnel en 2014/2015.

La toute première image prise par ERS-1, le 27 juillet 1991, montrant les Iles Frisonnes aux Pays-Bas. © ESA

La toute première image prise par ERS-1, le 27 juillet 1991, montrant les Iles Frisonnes aux Pays-Bas © ESA

Un ensemble d’instruments soigneusement assemblés et faisant appel aux capteurs les plus divers scrutera alors régulièrement la surface du globe, les océans et l’atmosphère. Nous disposerons ainsi en permanence d’une vue mondiale de l’état de l’environnement et des cycles de la nature, et des utilisateurs très diversifiés pourront bénéficier d’une palette d’informations adaptées à leurs besoins.

Tel est en effet l’un des grands avantages de la télédétection depuis l’espace : chaque point du globe est observé à intervalles réguliers, dont la durée dépend du nombre de satellites et de leurs orbites.

Dégradation de la couche d’ozone, hémisphère nord. © ESA

Les données ainsi obtenues sont d’une valeur inestimable, non seulement pour les chercheurs en météorologie et climatologie, mais aussi pour les professionnels de l’agriculture, de la pêche, de l’archéologie et de nombreux autres secteurs. Ces images que des yeux attentifs nous envoient depuis l’espace facilitent la planification des opérations de sauvetage lors de catastrophes naturelles, et donnent à ceux qui suivent avec anxiété l’évolution du tourbillon de nuages sur leur téléviseur le temps de se mettre en sécurité.

Dégradation de la couche d’ozone, hémisphère nord. © ESA

 

 

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