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Le satellite Sentinel 1 et son radar dans la continuité d'Envisat

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L'intérêt des radars spatiaux est d'observer la Terre 24 heures sur 24, de nuit comme de jour et quelles que soient les conditions météorologiques. Découvrez le radar en bande C du satellite Sentinel 1A. Construit par Airbus Defence and Space, ce radar est très attendu par la communauté scientifique et les utilisateurs de services opérationnels, à la peine depuis la perte d'Envisat.

Construit par Airbus Defence and Space, le radar du satellite Sentinel 1 mesure 12 mètres de long et est composé de 560 petites antennes individuelles couplées entre elles. © Airbus Defence and Space

Le premier satellite du programme d'observation de la Terre Copernicus sera lancé jeudi 3 avril à 23 h 02 mn 26 s, heure de française métropolitaine. Il s'agit de Sentinel 1A, le premier des quatre satellites Sentinel 1. Son lancement est prévu sur un lanceur Soyouz en avril 2014 depuis le Centre spatial guyanais. Il sera placé sur une orbite circulaire héliosynchrone à environ 690 kilomètres d'altitude et fonctionnera pendant au moins sept ans.

Sentinel 1A, construit sous la maîtrise d'œuvre de Thales Alenia Space, est un satellite d'imagerie radar dédié aux services terrestres et océaniques. Il assurera la continuité des mesures radar recueillies par les satellites ERS et Envisat et fournira des images 24 heures sur 24, par tous les temps, pour le suivi des océans et des terres émergées. Pour cela, il emporte un radar construit par Airbus Defence and Space (ADS) et un récepteur GNSS, utilisé pour les besoins de l'exploitation et pour l'orbitographie de précision à partir du sol.

Le satellite Sentinel 1A avec son radar replié sur chaque côté. Remarquez, en haut et à gauche, le mécanisme de déploiement. Au premier plan, en noir, un des deux panneaux solaires. © Rémy Decourt

Ce radar à bande C à synthèse d'ouverture (SAR) est équipé d'une antenne à guide d'onde composée de 560 antennes individuelles couplées entre elles et peut opérer dans quatre modes d'observation. Cela permet au satellite de répondre à une très large gamme de besoins, dont « la surveillance de l'environnement maritime, l'observation de la fonte des glaces, des marées noires ainsi que des glissements de terrain et des inondations », explique Markus Huchler, chef de projet du programme chez ADS. Surtout, il reprendra les services opérationnels et les missions environnementales que menait Envisat et qui ont été brutalement interrompus après la perte de ce satellite en avril 2012.

Le radar de Sentinel 1, un instrument plus grand qu'il n'y paraît

On ne peut pas dire à proprement parler qu'il s'agit d'un radar de nouvelle génération : « il est hérité du radar d'Envisat que nous avons conçu en 1993 ». Néanmoins, il est basé sur une architecture « complètement nouvelle et sur des technologies dernier cri ». Résultat : il fournira des données similaires à ce que faisait Envisat, mais dans un certain nombre de domaines, « ses performances seront nettement améliorées ».

Une des caractéristiques les plus remarquables de ce radar est son antenne électronique active, qui mesure 12,30 m sur 0,90 m. En profitant de la mécanique de vol du satellite, il pourra simuler une antenne virtuelle « sensiblement plus grande que celle physiquement présente à bord du satellite », et donc accentuer la résolution d'image. Par rapport aux radars existants, celui des satellites Sentinel 1 a pour principal avantage de fournir des données en permanence, 24 heures sur 24. À cela s'ajoute un temps de revisite amélioré. Des intervalles de revisite qui seront renforcés lorsque Sentinel 1B sera lancé, normalement en 2015. Ensemble, ils cartographieront la planète entière « en seulement six jours et un seul pour l'Europe ».

La principale difficulté dans la conception et la construction de ce radar opérationnel a été « l'obligation de permettre son fonctionnement en continu, sur l'orbite complète et pendant toute la durée de vie de Sentinel 1A ». Il paraît évident de construire un instrument pour qu'il fonctionne tout le temps, mais il faut savoir qu'un certain nombre de radars travaillent seulement quelques minutes à chaque orbite. Résultat : l'aspect thermique de la mission a été « un gros point dur », notamment « en ce qui concerne la régulation thermique afin d'obtenir l'ambiance thermique requise par les spécifications ».