Les futurs satellites Sentinel 6 fourniront des mesures de haute précision sur la topographie de la surface des océans. © Airbus Defence and Space

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Sentinel 6, la nouvelle famille de satellites du programme Copernicus

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Le programme européen Copernicus permet de suivre en temps réel l'état de la Planète et notamment l'élévation du niveau des mers. Celle-ci est surveillée depuis 1992 par les satellites altimétriques de la filière Jason qui permettent également de mieux comprendre le changement climatique. Pour continuer cette mission, Copernicus vient de se doter d'une sixième famille de satellites appelée Sentinel 6. Les appareils seront lancés en 2020 et 2026.

Copernicus est le programme d'observation de la Terre piloté par l'Union européenne. Il vise à doter l'Europe d'une capacité permanente d'observation et de surveillance de la Terre dans les domaines de l'environnement mais aussi de la sécurité. Il couvre tous les domaines géophysiques qui concernent notre Planète et, pour cela, il s'appuie sur plusieurs familles de satellites :

  • Sentinel 1 : famille chargée des observations radar de jour et de nuit des terres émergées et des océans ;
  • Sentinel 2 : famille chargée de l'observation optique de moyenne résolution des terres émergées ;
  • Sentinel 3 : famille chargée de l'observation des océans et des surfaces terrestres par optique multispectrale, infrarouge et altimétrie ;
  • Sentinel 4 : famille chargée de l'étude de la pollution atmosphérique depuis l'orbite géostationnaire ;
  • Sentinel 5 : famille chargée de l'étude de la chimie de l'atmosphère depuis l'orbite basse.

Une réflexion, prévue en 2018, portera probablement sur l'évolution du programme Copernicus. Il sera alors question de déterminer les nouveaux besoins en termes d'instruments qui pourraient permettre d'acquérir de nouvelles mesures liées aux ressources planétaires et à la surveillance de l'environnement.

Avant même cette réflexion, le programme Copernicus vient cependant de se doter d'une sixième famille de satellites : Sentinel 6. Il s'agit d'une mission d'altimétrie spatiale qui comprend deux satellites identiques. Ceux-ci seront lancés en 2020 et 2026 pour une durée de vie contractuelle d'au moins 5 ans et demi. Ils seront réalisés par Airbus Defence and Space pour le compte de l'Agence spatiale européenne qui déléguera leur exploitation à Eumetsat. L'instrument principal de chaque satellite, l'altimètre, sera fourni par Thales Alenia Space, le leader mondial en altimètre spatial.

Tous les 10 jours, depuis une altitude d'environ 1.350 kilomètres, « ces satellites mesureront la distance qui les sépare de la surface de l'océan avec une précision de quelques centimètres et utiliseront les données recueillies pour cartographier l'ensemble de la topographie océanique », explique Michael Menking, directeur de l'observation de la Terre, de la navigation et des sciences chez Space Systems (une branche d'Airbus Defence and Space). L'observation des variations de hauteur de la surface des océans avec un tel degré de précision fournit des informations sur le niveau des mers, la vitesse et la direction des courants mais aussi sur le stockage de chaleur dans l'océan. Ces mesures sont « indispensables pour modéliser les océans et anticiper une augmentation du niveau des mers », conclut-il.

Les satellites du programme Copernicus ont notamment enregistré l'augmentation du niveau des océans entre 1992 et 2015. © Cnes, Legos, CLS

Une mission d’altimétrie satellitaire

« Sentinel 6 assurera la continuité opérationnelle des missions altimétriques Jason », nous explique Yvan Baillion, responsable du programme Sentinel 3 chez Thales Alenia Space. D'ailleurs, le satellite de la mission Sentinel 6 est aussi appelé Jason CS (pour Continuité de Service). Cet intérêt pour l'altimétrie spatiale s'explique par le fait que cette discipline « fournit des données essentielles pour les modèles climatiques et l'océanographie opérationnelle ». D'où la nécessiter de poursuivre la mission d'altimétrie satellitaire commencée en 1992 avec le satellite franco-américain Topex-Poséidon qui a ouvert la voie à l'océanographie opérationnelle.

À cette nécessité de continuité des données s'ajoute le besoin de « couvrir le globe terrestre avec le maillage suffisant pour traiter les phénomènes méso-échelle (dimensions horizontales entre 2 et 2.000 kilomètres) ». Pour cela, au moins trois altimètres doivent voler simultanément. Ce sera le cas avec « deux altimètres sur Sentinel 3 (Sentinel 3A et Sentinel 3B voleront ensemble) et un altimètre sur Sentinel 6 (Sentinel 6A en 2020 puis Sentinel 6B en 2026, quand Sentinel 6A sera désorbité) ».

Les altimètres Jason 3, Sentinel 6 et Sentinel 3 sont issus d'une « même ligne de produits ». L'altimètre de Sentinel 6 sera la dernière génération des altimètres Poséidon (Poséidon 4). Il « doit permettre une meilleure précision avec une amélioration d'un facteur de deux par rapport à celui de la génération précédente à bord de Jason 3 ». Son lancement est prévu le 22 juillet à bord d'un lanceur Falcon 9 de SpaceX.

Quant à Sentinel 3, il embarque un altimètre différent qui, en plus du mode de fonctionnement des altimètres Poséidon, « possède un mode SAR permettant d'améliorer la résolution le long de la trace ». Cela permet d'obtenir des mesures plus près des côtes et de proposer des applications sur les glaces de mer.

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