Un nouveau satellite pour surveiller les changements de forme de la Terre

Si dans le domaine de vols habitésvols habités et exploration robotiquerobotique jeAgence spatiale européenneAgence spatiale européenne (ESA) fait beaucoup moins rêver que la NASA, dans le domaine de climatologieclimatologie et de l’observation de la Terre, l’Europe se démarque et apparaît clairement en première ligne.

Avec la sélection du projet « Harmony », la dixième mission Explorateur de la Terre Intégrée au programme FutureEO de l’ESA, l’agence affirme son rôle pionnier dans le domaine de laObservation de la TerreObservation de la Terre. Cette mission vise à collecter des données sur les océans, les glaces, tremblements de terretremblements de terre et le volcansvolcanscontribuant ainsi à la recherche sur le climat et à la surveillance des risques. Harmony sera également utilisé pour mesurer de petites variations dans la forme de la surface terrestre, notamment celles associées aux tremblements de terre et à l’activité volcanique, renforçant ainsi les efforts de gestion des risques. Les deux satellites seront lancés ensemble à bord d’un lanceur Vega-C en 2029.

Comme le rappelle Simonetta Cheli, directrice des programmes d’observation de la Terre à l’ESA, les « Earth Explorers sont essentiels à notre programme FutureEO, qui vise à développer des missions et des concepts satellitaires innovants ainsi qu’à tester des technologies de pointe ».

Observez les changements dans la forme de la Terre

Harmony se compose de deux satellites identiques en orbite autour de la Terre, équipés d’un radar à synthèse d’ouverture, pour capturer les signaux transmis et rétrodiffusés par Sentinel-1, et d’un imageur infrarouge thermique multi-vues. Ces technologies, bien que nécessitant un développement rapide d’ici cinq ans, sont conçues pour permettre un vol tandem efficace avec Sentinel-1. Concernant les radars, produits par Thales Alenia Space, ces instruments représentent une avancée générationnelle dans l’architecture des radars à synthèse d’ouverture (SAR), car ils répondent aux besoins d’observation en tirant pleinement parti de la numérisationnumérisation électronique. Ils effectuent un échantillonnageéchantillonnage signal d’écho direct sur la fréquence porteuse utilisée par Sentinel-1 (bande C).

Concernant les principales fonctions de ces instruments de réceptionréceptionle concept de radar bistatique non coopératif alimente le développement de techniques innovantes de synchronisation temporelle et de phase. Par ailleurs, pour atteindre les performances d’observation requises, tout en faisant partie d’une classe de plateforme compatible avec le lancement simultané de deux satellites par le lanceurlanceur VÉGAVÉGA-C, il est impératif de concevoir des solutions optimisées en volumevolume et massemasse.

Mission sans précédent

Les deux satellites Harmony fonctionneront en synergiesynergie avec le satellite Copernicus Sentinel-1C pour fournir des observations à grande vitesse résolutionrésolution de la mouvementsmouvements à la surface de la Terre. Cette mission est « unique tant par sa technique de mesure que par la diversité des informations qu’il fournira », a déclaré Florence Hélière, responsable du projet Harmony.

Les principaux objectifs comprennent l’étude de « les interactions entre l’océan et l’atmosphère, la dynamique de glacierglacierainsi que les changements de surface liés aux tremblements de terre et à l’activité volcanique, en plus de la gestion des risques « . La mission fournira des données précieuses sur divers processus terrestres, tels que les déformations causées par les tremblements de terre et l’activité volcanique, ainsi que les mouvements des glaciers.

Ces « changements de forme » incluent en fait des mouvements et des déformations » observé à l’interface atmosphèreatmosphère-océan (éventsévents, flotsflotscourants), à la surface de la Terre (tensions tectoniques, changements de hauteur des volcans) et dans les cryosphèrecryosphère (variations de débit et d’épaisseur des glaciers) « . Florence Hélière explique que l’observation de ces phénomènes depuis l’espace permet de « mesurer à grande échelle (plusieurs centaines de kilomètres), de manière répétée et sur l’ensemble de la planète « . La mission Harmony contribuera ainsi à un « compréhension approfondie de ces phénomènes, permettant aux scientifiques d’intégrer les données satellitaires dans leurs modèles climatiquesmodèles climatiques analyser les effets sur l’évolution de notre Planète ».

Sur le plan opérationnel, la mission débutera par une phase XTI d’un an, durant laquelle les deux satellites voleront en formation rapprochée pour effectuer des observations interférométriques. Cette configuration générera des séries chronologiques de hauteur de surface, facilitant l’analyse des changements. Par la suite, la mission sera reconfigurée pour une phase Stereo de trois ans, où un satellite Harmony se positionnera devant Sentinel-1 et l’autre derrière lui, à une distance d’environ 350 à 400 kilomètres pour optimiser la diversité angulaire de leurs satellites. observations. .

A l’issue de cette phase, une nouvelle période XTI d’un an sera mise en place pour observer de lentes évolutions de la topographie par rapport aux premières données collectées. Le segment spatial de la mission sera ainsi conçu pour duréedurée durée de vie totale de cinq ans.