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La Terre sous surveillance

Deuxième partie

 

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Ceci est la deuxième partie consacrée aux satellites qui photographient au sens large du terme. C’est-à-dire dans le visible plus ou moins filtré, mais aussi dans l’infra-rouge ou à l’aide de radars.

 

 

Les satellites civils d’observation passive

La Terre et ce qui la compose envoient vers l’espace des ondes électromagnétiques complexes (fréquences, niveaux, modulation, polarisation,…) que l’on peut appeler des images. Certaines sont visibles et d’autres, comme l’infra-rouge doivent être transformées pour être observées. Les satellites météorologiques étudiaient l’atmosphère, les satellites d’observation vont s’intéresser aux continents et aux océans. Le premier satellite civil Landsat a été conçu avec l’objectif très pragmatique de surveiller les récoltes céréalières mondiales et d’anticiper les cours à venir. Mais très vite d’autres applications se sont présentées pour les satellites qui ont suivi. D’abord, toutes celles qui utilisent des images (panchromatiques) et qui sont : identifier, mesurer, localiser des lieux et des objets. Ce sont les cultures, le développement urbain, la déforestation, la cartographie mais aussi l’archéologie, l’hydrographie et les grands travaux. Il y a aussi les applications moins connues de mesures dans des bandes de fréquence (par ex : dans une couleur déterminée) permettant de connaitre les caractéristiques des sols, les types de cultures, leur maturité et leurs maladies, la profondeur et le turbidité des eaux côtières. Les satellites sont nombreux et les détails détectés vont de 5m à 50cm.

Citons SPOT et ENVISAT dont on reparlera et quelques autres qui sont pour la plupart des satellites privés commerciaux tels IKONOS, QUICKBIRD, WORDVIEW ou encore IRS, ALOS, EO-1. Tous les grands pays spatiaux ont des satellites d’observation et préparent les missions futures (SPOT 6 et 7, Pléiades, SENTINEL 2 etc.)

 

 

Les satellites actifs d’observation (radar-altimètre)

Une deuxième catégorie de satellites d’observation utilise le principe du radar pour établir des images de la Terre. Un signal à 5 GHz est émis par le satellite et les échos reçus donnent après traitement l’image radar des zones balayées. Plusieurs autres instruments complètent le très astucieux radar à synthèse d’ouverture SAR comme l’altimètre ou les radiomètres. Le radar a l’avantage de fonctionner jour et nuit, il sert à suivre l’évolution et le déplacement des glaces, les impacts des phénomènes sismiques et volcaniques, les glissements de terrain, etc… Il assure aussi une surveillance permanente de l’environnement, notamment sur les océans dans le domaine de la pêche et de la pollution. Parmi les premiers satellites de ce type, on compte Radarsat (Canada) et les ERS (ESA) dont le dernier ERS2 vient de terminer sa mission le 4 juillet. (Voir la maquette à la Cité de l’espace). D’autres projets plus perfectionnés ont suivi comme ENVISAT (ESA) qui allie toutes les formes d’observation de l’environnement dans ses 8 tonnes avec 10 instruments ou le couple de satellites allemands TerraSAR-X et TanDEM-X qui défilent en parallèle pour donner un Modèle Numérique de terrain avec précision. On pourrait parler aussi des satellites altimétriques océanographiques comme TOPEX-Poséidon (NASA et CNES) et de nombreux autres dédiés à l’environnement.

 

 

Les satellites d’observation militaires

Le repérage des installations militaires, des mouvements de troupe et des bases de missiles a été une des premières priorités pendant la guerre froide. Les premiers satellites étaient purement photographiques avec des optiques de plus en plus performantes. Le film était récupéré au sol dans un module de rentrée atmosphérique. Une trentaine de module était ainsi largués par le satellite. On va passer très vite à des prises de vue enregistrées et retransmises au sol et d’une résolution de 2m à quelques dizaines de cm. Les satellites américains de la série KEYHOLE n’ont cessé de s’améliorer et on parle aujourd’hui d’une résolution voisine du cm. Les militaires ont ajouté très vite la détection infra-rouge et radar à leur panoplie de satellites. En raison de l’importance du renseignement, de nombreux pays en plus des USA et de la Russie (série COSMOS) ont décidé de s’équiper telle la France avec le programme Hélios et beaucoup d’autres comme la Chine(FSW), l’Inde, Israël, etc.

Il faut noter toutefois que dans le domaine de l’observation les performances du secteur civil sont proches maintenant de celles des satellites militaires et que de plus en plus de satellites, surtout radar, sont utilisés à la fois par les civils et les militaires.

 

 

Conclusion

L’espace et l’électronique ont ouvert aux hommes une large fenêtre qui permet d’observer et de photographier chaque mètre carré de la Terre. On a pu en mesurer les richesses mais aussi la fragilité. Mieux connaître la Terre est un premier pas pour mieux la protéger.

Cette page parle peu de SPOT, ce satellite qui a tant de liens avec Toulouse. C’est volontaire car SPOT sera à l’honneur cette année pour fêter les 25 ans de son lancement et nous pourrions ajouter les 35 ans de sa conception. Nous en reparlerons.

 

 

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Textes : Jack Muller

crédits image: http://hubblesite.org/gallery http://www.esa.int/