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Un satellite gravitationnel s'envole pour une mission climatique
Aujourd'hui, l'Agence spatiale européenne (ESA) a lancé l'un des satellites d'observation de la Terre les plus avancés jamais construits. le JOIE (Champ de gravité et Explorateur de la circulation océanique en régime permanent) a décollé du cosmodrome de Plesetsk dans le nord de la Russie à bord d'un missile balistique intercontinental modifié.
Décollage: Le champ de gravité de l'ESA et l'explorateur de la circulation océanique en régime permanent (GOCE) mesureront le champ de gravité terrestre. Le satellite a subi des vérifications finales dans une salle blanche (en haut) avant d'être monté sur une fusée. Il a été lancé aujourd'hui depuis le cosmodrome de Plesetsk dans le nord de la Russie. Une illustration d'artiste (en bas) montre le satellite en orbite. Il mesure cinq mètres de long et un mètre de large, avec quatre panneaux solaires montés sur le corps et deux montés sur les ailes.
GOCE sera en orbite autour de la Terre à une altitude d'environ 260 kilomètres pendant 24 mois, encerclant de pôle en pôle alors que la planète tourne sous lui. À partir d'août, le satellite mesurera le champ gravitationnel de la Terre avec une meilleure précision et une résolution plus élevée que n'importe quelle mission précédente.
La mesure du champ gravitationnel de la Terre fournira aux scientifiques de nouvelles informations sur la composition de la planète, les mouvements de ses océans, ainsi que l'épaisseur et le mouvement des calottes glaciaires polaires. Surtout, cela aidera également les scientifiques à créer des modèles informatiques pour prédire l'impact du changement climatique avec plus de précision.
La surveillance de la couverture glaciaire, des changements du niveau de la mer et de la circulation océanique sera une partie particulièrement importante de la mission. L'un des principaux impacts du changement climatique est la perte de masse de glace et l'augmentation de l'élévation du niveau de la mer, selon Prasad Gogineni , le directeur du Centre de télédétection des calottes glaciaires ( CReSIS ) à l'Université du Kansas. Les données du nouveau satellite seront couplées à des modèles du niveau de la mer pour mieux prévoir les élévations régionales et mondiales du niveau de la mer, ajoute Claude Laird, chercheur associé au CReSIS.
Danilo Muzi, chef de projet de GOCE, affirme que les capteurs du vaisseau spatial sont 100 fois plus sensibles que tout ce qui a été piloté jusqu'à présent. Le vaisseau spatial mesurera le champ gravitationnel de la Terre à l'aide d'un gradiomètre. Ce type d'instrument est déjà utilisé pour des mesures au sol et à bord d'avions, mais il n'a encore jamais été placé sur un satellite. Le gradiomètre se compose de six accéléromètres ultrasensibles – des capteurs qui mesurent l'accélération et ont été spécialement conçus pour la mission. Ces accéléromètres sont disposés en trois paires et sont alignés selon trois axes différents du gradiomètre. En mesurant les différences subtiles dans l'attraction gravitationnelle ressentie par chaque paire d'accéléromètres, le satellite produira une meilleure carte des mesures de la gravité pour l'ensemble du globe.
Les instruments de GOCE permettront également aux scientifiques de mesurer le champ de gravité terrestre à de très petites échelles spatiales. Plus vous avez de détails, plus vous pouvez en apprendre sur la terre sous la surface, dit Jean vrai , professeur de physique à l'Université du Colorado. Le satellite fournira une résolution meilleure que 100 kilomètres. Pour obtenir la terre entière - y compris les océans - à petite échelle et la résolution étonnante que GOCE va fournir est tout simplement remarquable et extrêmement utile, dit Wahr.
La NASA possède actuellement une paire de satellites qui mesurent le champ de gravité terrestre en orbite. Ces engins spatiaux jumeaux, appelés LA GRÂCE , ont été lancés en 2002 et orbitent à 500 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre. Ils ont déjà fourni des informations précieuses sur l'évolution de la masse des calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland, mais leur résolution spatiale n'est pas aussi bonne que GOCE, explique Gogineni. Le [nouveau] satellite fournira un ensemble de données amélioré qui nous permettra de faire un bien meilleur travail de mesure de la masse de la calotte glaciaire, en particulier au Groenland, dit-il.
Navigation fluide : GOCE utilisera un gradiomètre doté d'accéléromètres sensibles pour mesurer le gradient de gravité terrestre. Il utilisera également un moteur ionique à sa queue pour compenser la décélération causée par l'atmosphère en orbite terrestre basse.
Afin de rendre la mesure aussi précise que possible, les chercheurs ont dû compenser la traînée d'air créée par l'atmosphère en orbite terrestre basse. Cette traînée crée une petite décélération du satellite, qui serait détectée par les accéléromètres comme une accélération. Par conséquent, les chercheurs ont ajouté un moteur ionique à la queue du satellite qui émettra des ions à une vitesse correspondant parfaitement à cette décélération.
GOCE fait partie d'une mission plus vaste de l'ESA appelée Programme Planète Vivante , qui impliquera le lancement de sept autres satellites au cours des deux prochaines années, chacun conçu pour mesurer une caractéristique différente de la planète. Par exemple, cet été, l'ESA prévoit de lancer un satellite appelé SMOS pour mesurer l'humidité de la terre et la salinité des océans. Un autre satellite, appelé CrySat-2, décollera à la fin de l'année pour cartographier la couverture glaciaire. Dans le passé, l'ESA et la NASA se sont concentrées sur le lancement de satellites plus gros transportant de nombreux instruments. En 2002, l'ESA a lancé Envisat , un satellite de 10 instruments, et la NASA a un programme en cours appelé Landsat , qui a débuté en 1972 et est considéré comme l'étalon-or pour les missions de sciences de la Terre.
Wahr, qui a travaillé sur la mission GRACE, dit que la nouvelle mission est très excitante. Pour ceux d'entre nous dans l'entreprise, ça va être merveilleux, dit-il.