Observer

24 / LATITUDE 5 / N°89 / JUILLET 2010
Regarder vers l’Espace
Le début de l'année 2010
annonce de mauvaises nouvelles :
d'abord les îles Salomon,
puis Haïti, puis le Chili. Trois tremblements
de terre dévastateurs tuent des centaines
de milliers de personnes. Ces séismes ont
été suivis par un événement d’une portée
considérable : l'éruption du volcan islandais
Eyjafjallajökull. Quelques jours plus tard,
l'une des pires catastrophes
environnementales d'origine humaine a lieu
dans le golfe du Mexique, au large des côtes
de Louisiane : quelques 8000 tonnes
de pétrole se déversent quotidiennement
dans l’océan. 2010 - une très mauvaise
année ? Peut-être, mais la plupart de tous
ces événements nous a rappelé deux choses
importantes : nous vivons sur une «planète
vivante », et nous devrons faire face aux
conséquences de nos propres actions.
Observer Par l’ESA
La Terre vue par Meteosat 9-MSG2.
© 2006 EUMETSAT
Depuis l'espace, la Terre semble plus
paisible, et pourtant, les satellites
sont capables de mesurer le pouls
de notre planète dans les moindres détails.
Envisat, le plus grand satellite mondial
d’observation de la Terre, qui est aussi
la mission phare de l'ESA, a été en mesure
de surveiller l'éruption du volcan islandais
depuis le premier jour, le Meris
(spectromètre imageur de moyenne
résolution), un instrument à bord d'Envisat,
fournissant des images visuelles et
des informations sur la hauteur du panache
de cendres dans l'atmosphère. Les
scientifiques de l'Université libre de Berlin
ont développé un algorithme
d'expérimentation afin de récupérer
les informations concernant la hauteur
du sommet des nuages à partir des mesures
de Meris. Entre-temps, la marée noire dans
le golfe du Mexique, perçue comme la plus
grande catastrophe environnementale
que cette région ait jamais connue, a pu
également être observée depuis l'espace.
Pour cela, l'ESA a fourni des données radar
d'Envisat. En combinant la rugosité de
la surface et les flux d'information actuels
avec les données du déversement de
l’ASAR (Radar à Synthèse d’ouverture
avancé) d’Envisat, les analystes d'images SAR
ont été en mesure de détecter la direction
dans laquelle se dirige la nappe. Ces
informations provenant des satellites aident
à l'atténuation des catastrophes locales.
En cas d'urgence, les données des satellites
de l'ESA et des missions partenaires
partout dans le monde sont portées
rapidement et efficacement à ceux qui
en ont besoin grâce à un instrument spécial,
la «Charte pour l’Espace et Catastrophes
Majeures». Le cas d'Haïti est un exemple
du mécanisme efficace de coopération
internationale de la Charte : les premières
cartes par satellite ont été produites et
fournies 24 heures après l'événement.
Tous ces exemples montrent une chose :
dans les moments dramatiques, pour
une meilleure compréhension scientifique
ou pour la surveillance opérationnelle de
la nature et de l'activité humaine, les satellites
d’observation de la Terre sont devenus un
outil indispensable. Cela est particulièrement
vrai pour l'un des principaux défis à relever
au début du troisième millénaire : le
changement climatique.

LATITUDE 5 / N°89 / JUILLET 2010 / 25
© ESA
L’Observation de la Terre de l’ESA
Avec des réalisations remarquables à ce jour, l'ESA est un
fournisseur majeur de données d'observation de la Terre.
Par exemple, le pionnier Meteosat et ses générations successives,
ainsi que la série MetOp en orbite polaire, ont révolutionné
les prévisions météorologiques en Europe. Dans l'environnement
et les sciences de la Terre, les actuels «chevaux de labour» dans
l'espace sont ERS-2, qui fonctionne de façon spectaculaire depuis
plus de 15 ans, comme Envisat. Le GMES (Surveillance globale
pour l'environnement et la sécurité), l'initiative phare menée
par l'Union Européenne, est conçu pour recueillir et fournir
des informations aux décideurs politiques européens à des fins
de sécurité et d'environnement. Responsable de la composante
spatiale de GMES, du développement de satellites dédiés et
des Sentinelles, l'ESA doit également coordonner les différentes
missions de contribution d’Eumetsat, des États membres
et d’autres participants. Les missions Earth Explorer sont, à terme,
des missions distinctement scientifiques axées sur les plus
importantes préoccupations géo-scientifiques d'aujourd'hui.
Les Earth Explorers
Les «Earth Explorers» ne sont pas le seul élément de l’observation
de la Terre de l'ESA, mais ils sont l'épine dorsale de l’avenir
scientifique. Leur mission est de contribuer aux principaux objectifs
d'observation de la Terre de l'ESA, à savoir : développer notre
connaissance de la Terre afin de préserver celle-ci et son
environnement et de gérer la vie sur notre planète plus efficacement.
Aujourd'hui, nous savons que le comportement de la Terre
à l'échelle mondiale ne peut être compris qu’à travers l’étude des
différents systèmes qui constituent notre planète : la biosphère,
l'atmosphère, l'hydrosphère, la cryosphère, l’intérieur de la Terre
- et l’anthroposphère, la partie de notre environnement construit
ou modifié par et pour nous, les humains. Il est impératif de mieux
comprendre chacun de ces systèmes. Ce n'est qu'alors que nous
pouvons également comprendre leurs interactions, et de là, tenter
de modéliser les scénarii de changement climatique ou de
quantifier et de qualifier l '«empreinte humaine» que nous laissons
dans la nature.
La
Terre
vue
de
l'ESA
Panache de cendres du volcan islandais
Eyjafjallajökull

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Chaque Earth Explorer est une mission sophistiquée et axée
sur la recherche, consacrée à apporter la lumière sur une série
de questions scientifiques liées à un ou plusieurs systèmes
de la Terre. Et il n'est pas surprenant qu'il faille être à la pointe
de la technologie pour répondre à ces questions.
Missions spécialisées
En comparaison avec ENVISAT, les «Explorers» sont des missions
à plus petite échelle avec des instruments de pointe. Mais plus
petites ne signifie pas nécessairement plus faciles ! Une énorme
quantité de travail est allouée à ces projets. La nouveauté
des techniques d'observation envisagées et les difficultés pratiques
inhérentes à la mesure de certains paramètres du système Terre
exigent, par conséquent, des solutions innovantes, parfois presque
à la limite de la «science-fiction».
Les «Explorers» peuvent revendiquer un certain nombre
de «premières» en termes d'instruments de vol, de technologies
de mesure et de mécanique orbitale. GOCE, dans l'espace depuis
Mars 2009, équipé d’un gradiomètre ultra sensible destiné
à mesurer les variations du champ de gravité dans trois
dimensions avec une précision sans précédent, utilisera
un système de contrôle de position permettant de limiter
les frottements induits par l’atmosphère résiduelle en orbite
à basse altitude et sans pièces mécaniques en mouvement.
CryoSat-2, lancé en avril 2010, porte un complexe SAR/altimètre
interférométrique SIRAL, héritier d’instruments existants, bien
que plusieurs améliorations majeures aient été apportées pour
pallier les difficultés intrinsèques que présentent les mesures
de précision sur les surfaces de glace.
ADM-Aeolus utilisera un calculateur de fréquence de vent Lidar,
la seule façon de fournir des données globales des vents à partir
de leur observation directe. Pour satisfaire ces exigences
et de nombreuses autres exigences technologiques, la mise
en œuvre des «Earth Explorers» contribue à maintenir l'industrie
européenne et l'Agence au premier plan du développement
des technologies de pointe.
Chaque «Earth Explorer» est conçu, développé et exploité
en étroite collaboration avec la communauté scientifique.
Des scientifiques de haut-niveau fournissent également des
conseils et des recommandations sur la sélection de nouvelles
missions d'exploration basées sur la stratégie scientifique de l'ESA.
Une vue plus rapprochée, une meilleure compréhension
Avec les premiers «Earth Explorers » dans l'espace, la
communauté scientifique a commencé à travailler avec
ces données tant attendues. Celles-ci permettront d'améliorer
considérablement notre compréhension de l’ensemble du
système terrestre. Actuellement, plus de 3 000 projets
scientifiques à travers le monde sont alimentés par des données
provenant de missions d’observation de la Terre de l'ESA,
et la tendance est croissante. Chaque nouvelle découverte,
chaque nouvelle connaissance que ces missions apportent, servira
à consolider l’observation de la Terre comme un élément
indispensable de notre quête de la connaissance scientifique
et, en définitive, de notre vie quotidienne. Et avec un œil sur
la durabilité et la biodiversité pour l’intérêt des générations
à venir, ils vont nous aider à mieux comprendre, à nous adapter
et à gérer l'évolution de notre planète. 4
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Le déversement de pétrole (contour blanc) s'étend vers la boucle de courant (flèche rouge).
© CLS
Cette image radar d'Envisat capture la marée noire dans le golfe du Mexique
- tourbillon gris en bas à droite
© ESA
La marée noire avance vers la côte de la Louisiane.
© ESA