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Metop, une série de satellites météorologiques en orbite polaire

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Cinq ans après le lancement du premier satellite Metop, Astrium et Eumetsat préparent le deuxième des trois satellites de la série. Ce programme de satellites opérationnels sur l'orbite polaire contribue grandement à l'amélioration des prévisions météorologiques, ainsi qu'au suivi du climat et de la composition atmosphérique.

Le satellite Metop-B en phase finale d'intégration dans l'usine toulousaine d'Astrium (novembre 2011). © Remy Decourt

Le programme Metop qui associe l'Agence spatiale européenne (Esa) et l'organisation Eumetsat est la composante européenne du système de satellites polaires météorologiques commun à l'Europe et aux États-Unis (gérés par la NOAA). Ce programme comporte trois satellites destinés à fournir des données météorologiques opérationnelles pour la période 2006-2020 depuis l'orbite polaire.

Ces satellites ne sont pas seulement dédiés à la prévision météorologique. Ils sont également utilisés pour surveiller le climat terrestre en sondant plusieurs paramètres de l'atmosphère, d'où la nécessité de garantir dans le temps la continuité des données. C'est pourquoi le programme Metop comporte trois satellites lancés sur une quinzaine d'années.

Le premier, Metop-A, a été lancé en octobre 2006. Le deuxième, dont la construction et l'intégration des instruments s'achèvent dans l'usine toulousaine d'Astrium, est prévu en mai 2012 par un lanceur Soyouz depuis la Guyane. Quant au troisième, il décollera entre 2016 et 2018. Il garantira la continuité des données, jusqu'à l'arrivée des Metop de seconde génération, dont la décision de mise en chantier sera prise lors de la réunion au niveau ministériel du conseil de l'Esa, qui se tiendra en Italie en novembre 2012.

Les Metop couvrent les régions boréales et australes, invisibles depuis l'orbite géostationnaire, et peuvent suivre la couverture nuageuse des hautes latitudes. Sur cette image, acquise en mai 2010, on voit l'éruption du volcan islandais Eyjafjöll. © Eumetsat

Depuis l'utilisation du premier Metop, la fiabilité des prévisions météorologiques à cinq et six jours a été grandement améliorée. Avec Metop-B, on s'attend à des prévisions encore plus fines du simple fait que l'un précédera l'autre d'une heure sur la même orbite polaire de quelque 840 kilomètres d'altitude. Comme nous l'explique Jean-Paul Gardelle, chef de projet Metop à Astrium, le rôle de ce satellite est central : « le quart des informations météorologiques proviennent déjà de Metop, 20 % des satellites américains de la NOAA, 10 % des données recueillies à bord des avions et 6 % des satellites géostationnaires de Météosat. Le reste résultant des ballons-sondes et des stations météo au sol ».

Un satellite qui ne fait pas que prévoir la météo de demain

Pour Florence Rabier, ingénieur au Centre national de recherches météorologiques de Météo France, « le principal apport de Metop est très certainement l'instrument IASI, qui est l'instrument contribuant le plus à l'amélioration des prévisions ». Développé en coopération entre le Cnes et Eumetsat, cet interféromètre atmosphérique de sondage infrarouge est « très intéressant pour des applications en chimie de l'atmosphère, et qui est de plus d'assez bonne qualité pour servir de référence pour l'intercalibration des différents sondeurs dans une optique de suivi climatique ».

Si cet instrument fait beaucoup pour l'amélioration des prévisions météorologiques, Météo France pourrait grandement les améliorer avec une meilleure compréhension des vents. Comme le souligne Florence Rabier, la mission de l'Esa ADM-Aeolus est « certainement la mission que l'on attend avec impatience pour fournir une démonstration que la mesure précise du vent par satellite est possible ».

Pour les prévisionnistes comme les climatologues, la continuité des données, quel que soit le capteur, est une condition sine qua non pour comprendre la machine climatique. Sur ce point, l'Europe a la chance de disposer d'une « certaine visibilité sur les futurs satellites et les capteurs qu'ils embarqueront de sorte qu'à la différence des États-Unis, il n'y a pas de risque de rupture dans la continuité des données, quel que soit le capteur ». Cela dit, poursuit-elle, « nous avons besoin de sondages atmosphériques à haute répétitivité pour la prévision à courte échéance sur l'Europe, ce qui sera fourni par le programme MTG (Météosat de troisième génération) d'Eumetsat. Nous avons également besoin de mesures précises de paramètres nuageux et de précipitation, pour calibrer nos modèles et nos systèmes qui utilisent les données satellitaires affectées par ces paramètres ».