SMOS

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Si tout se passe bien, le satellite SMOS de l’Agence spatiale européenne construit par Thales Alenia Space sera lancé le 2 novembre pour étudier pendant cinq ans la salinité des océans et l'humidité des sols avec une précision inégalée de façon à mieux comprendre les échanges permanents qui existent entre les océans, les terres émergées et l'atmosphère.

Cette mission pré-opérationnelle permettra de recueillir des informations qui améliorons nos connaissances sur le cycle de l'eau (évaporation, transport aérien, précipitations, ruissellement, etc.) et feront considérablement progresser les prévisions météorologiques, la connaissance du climat ainsi que la prévision des phénomènes extrêmes et celle des récoltes.

Par ailleurs, SMOS fournira aussi des informations utiles pour la recherche sur la cryosph`ere (accumulation de neige dans la calotte polaire).

L'Agence spatiale européenne innove

Les océans sont une des clés majeures pour déchiffrer le climat à l’échelle du globe. Courant, température, vent, salinité et couleur des eaux sont un ensemble de paramètres que les scientifiques se doivent de comperndre s’ils veulent anticiper sur l’évolution du climat.

Ce sera la première fois que ces paramètres seront mesurés à l’échelle de la planète à des intervalles de trois jours maximum. Pour réaliser cet objectif, l’ESA a dû une nouvelle fois innover en embarquant pour la première fois un radiomètre interférométrique à micro-ondes travaillant en bande L (MIRAS). Fait exceptionnel, il n’y a pas de mission équivalente à la NASA.

CAROLS pour garantir le succès de la mission

Si ce principe de l'interféromètrique est parfaitement maitrisé en radioastronomie, c’est la première fois qu’un instrument de ce type est utilisé pour observer la Terre depuis l’espace (SMOS évoluera 755 km). Il a fallu s’assurer que le fonctionnement en orbite de MIRAS ne réservera pas de mauvaises surprises. Un radiomètre similaire (CAROLS) à donc été fabriqué et utilisé pour valider les observations et préparer les algorithmes de traitement des données du radiomètre de SMOS.

Financé par le CNES et fabriqué par le CETP, en collaboration avec l'Université Technologique du Danemark et la Division Technique de l'INSU, CAROLS fonctionne dans la même fréquence que SMOS. Il a réalisé de 2007 à 2009 plusieurs campagnes qui ont levé les doutes que pouvaient avoir les scientifiques sur l’utilisation d’un instrument dont le fonctionnement repose sur de petites antennes disposées sur une structure déployable et reliées entre elles. Cela a permis de valider son fonctionnement et notamment valider la qualité des données mesurées et des protocoles d'étalonnage et l'estimation de la présence des effets perturbateurs liés à l'interférence des radiofréquences.

source http://www.flashespace.com/html/sept09/09_09_09.htm

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Le satellite d’observation de la Terre devrait quitter Cannes par avion pour rejoindre la ville d’Arkhangelsk à 200 km au sud du cosmodrome de Plesetsk. Lancement prévu le 2 novembre.
A 2 mois du lancement
Le jour J approche et l’équipe SMOS* est sur le qui vive pour vérifier les installations à Arkhangelsk (Russie) où doit arriver le satellite mi-septembre.

« SMOS devrait quitter le centre spatial de Cannes-Mandelieu le 16 septembre prochain, explique Yann Kerr, responsable scientifique de la mission au CESBIO**. Il sera acheminé jusqu’à Arkhangelsk à bord d’un avion Antonov puis rejoindra le cosmodrome de Plesetsk en train puis en camion. »

Son compagnon de route, Proba-2 est, quant à lui, déjà sur place à Plesetsk.

Le petit satellite européen qui doit permettre de mettre au point des nouvelles technologies spatiales a quitté la Belgique le 27 août dernier.

Si tout se déroule comme prévu, Proba-2 et SMOS devraient s’envoler vers l’espace le 2 novembre à bord du lanceur russe Rockot.

source http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/7872-gp-smos-direction-la-russie-le-16-septembre.php

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A l'approche du lancement de la mission SMOS

6 octobre 2009
La mission ESA SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) a été conçue pour observer l'humidité du sol et la salinité des océans, deux variables clés du suivi du climat. Programmée au lancement autour du 2 novembre prochain depuis Plesetsk en Russie, la mission devrait récolter de précieuses informations pour nous aider à répondre aux défis environnementaux.

L’acquisition de données sur l’humidité du sol et la salinité des océans devient urgente pour mieux interpéter les changements climatiques. La mission aidera à comprendre comment les changements climatiques peuvent affecter les modèles d'évaporation sur la terre et les océans. Les données de SMOS pourraient également améliorer des modèles météorologiques et climatiques et permettront des applications pratiques dans des secteurs tels que l’agriculture et la gestion des ressources en eau.

Première cartographie de l'eau sur la Terre

SMOS effectuera la première cartographie de l'humidité des sols et de la salinité des océans à l’échelle planétaire. Pendant au moins trois ans, SMOS permettra d’identifier et de suivre les courants marins qui jouent un rôle primordial dans les changements climatiques et d’évaluer le rôle des océans dans le cycle du carbone.

Il s'agit de la deuxième mission d’exploration de la Terre développée dans le cadre du programme ESA « Planète Vivante ». Grâce à celle-ci, les prédictions météorologiques et l'anticipation des catastrophes naturelles pouront être améliorées. SMOS aura pour second objectif de contribuer aux études de la cryosphère en fournissant des observations sur les régions de neige et de glace.

source http://www.esa.int/esaCP/SEMSV5XRA0G_France_0.html

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SMOS a été construit par Thales Alenia Space autour de la plateforme PROTEUS (Plate-forme Reconfigurable pour l'Observation, les Télécommunications et les Usages Scientifiques. D’une masse au lancement de 670 kg et d’une puissance de 750 W, SMOS évoluera sur une orbite quasi polaire et quasi-circulaire à quelque 757 km d’altitude pendant au moins 3 ans.

Le radiomètre interféromètrique

La charge utile, le radiomètre interféromètrique MIRAS, a été développé par EADS-CASA Espacio. Il est composé d’une structure centrale et de 3 bras qui seront déployés en orbite. Chacun d’eux comportant 3 segments. 69 antennes élémentaires sont réparties sur ces 3 bras. Le principe de fonctionnement est simple. Ces antennes LICEF mesurent le rayonnement renvoyé par la Terre en bande L. les signaux captés sont ensuite transmis à une unité de corrélation centrale laquelle procède aux corrélations interférométriques croisées des signaux entre toutes les combinaisons possibles des paires de récepteurs.

En réalisant les calculs à bord, le volume des données transmises au sol est ainsi considérablement réduit. Enfin, il offre aussi l'occasion pour la communauté scientifique de valider pour de futures missions le concept prometteur d'imagerie par interférométrie passive.

source http://www.flashespace.com/html/nov09/01b_11_09.htm

Salut



SMOS est une mission de l’Agence spatiale européenne initiée par le CNES (à la sortie du Séminaire de prospective scientifique d’Arcachon en 1998) qui doit déterminer l’humidité des sols et la salinité des océans de façon à mieux comprendre ces 2 paramètres variables du cycle de l’eau qui jouent un rôle primordial dans les changements climatiques.

Pour cela, le satellite utilisera pour la première fois dans l'espace un radiomètre interféromètre fonctionnant en bande L (1,4 GhZ), une fréquence protégée de sorte qu’il ne devrait pas trop avoir trop de bruit parasite. D’une résolution de 50 km et d’une périodicité de 3 jours, cet instrument (MIRAS) améliorera grandement la connaissance que nous avons de l’océan.

La question de la salinité des océans

La salinité de surface est un indicateur intégré du cycle de l’eau, une variable climatique essentiel qu’il faut surveiller. Elle est directement liée à l’évaporation et à la précipitation des océans et à l’apport des grands fleuves. En s’intéressant à la salinité des océans, les scientifiques sont mieux à même de comprendre la composante océanique du cycle mondial de l’eau, de la circulation générale et du rôle de l’océan sur le climat.

En effet, la salinité influe sur la flottabilité de l’eau et a donc un impact important sur les courants océaniques, moteur des océans qui régulent le climat de la planète. Or, cette circulation océanique repose actuellement sur des courants chauds en surface et froids et salins en profondeur. Autrement dit, tout changement des taux de salinité des océans pourrait donner de nouveaux indices concernant le comportement des courants des océans, qui en retour pourraient permettre de prévoir des changements climatiques importants.

Concrètement, la dilution de la salinité de l'océan, liée à la fonte des glaces et/ou l'augmentation des précipitations peuvent inverser, ralentir ou détourner ces courants. Dans le cas de l’Europe, une modification du Gulf Stream, le courant marin qui nous assure un climat relativement doux, pourrait impliquer de graves perturbations de l'agriculture et du climat européen et influencer d'autres courants marins et les températures sur toute la planète.

SMOS fournira des cartes à l’échelle du globe de la salinité des océans au moins tous les trente jours.

La question de l’humidité des sols

Si la quantité totale d’eau présente sur la Terre est fixe et ne peut pas varier, elle est néanmoins en constante circulation entre les océans, l’atmosphère et les terres émergées. Bien que les sols ne contiennent qu’un petit pourcentage de ce capital, l’humidité des sols joue un rôle important dans le cycle de l’eau.

Ce cycle reste relativement mal compris et il existe très peu de mesures in situ de l’humidité des sols. SMOS tracera des cartes détaillées de cette humidité superficielle dans les interactions surface / atmosphère au moins tous les 3 jours. Ces renseignements serviront à améliorer les prévisions météo, la modélisation hydrologique, la surveillance de la photosynthèse et de la croissance des plantes ainsi que l’estimation et le suivi du cycle du carbone terrestre. Les estimations de l’humidité des sols sont aussi utiles à la prévision d’événements extrêmes tels que les inondations, les sécheresses et les vagues de chaleur. Elles trouveront aussi des applications dans le domaine agricole et la gestion des ressources en eau qui joue un rôle de premier plan dans l’économie.

Un défi technologique

Comme toutes les missions du programme Earth Explorer de l’Agence spatiale européenne, SMOS a également pour objectif de démontrer des technologies innovantes en matière d’observation de la Terre. Combinées aux questions scientifiques abordées, ces technologies doivent fournir les bases pour le développement de nouvelles applications des données d’observations de la Terre.

Dans le cas de SMOS, construit par Thales Alenia Space, la technologie innovante est son instrument MIRAS. C’est en effet la première fois qu’un satellite d’observation de la Terre utilise un radiomètre interférométrique 2D. Cet imageur radiométrique micro-ondes passif à ouverture synthétique est capable d’observer à la fois l’humidité des sols et la salinité des océans en capturant des images du rayonnement micro-onde émis à une fréquence de 1,4 GHz dans la bande L. Sans ce type d’interféromètre, la mission n’aurait pas pu voir le jour tout simplement parce que pour atteindre la résolution spatiale permettant l’observation de ces 2 paramètres il aurait fallu déployer une antenne démesurée !

10 ans d’effort ont permis de mettre au point cette technique qui permet notamment de synthétiser une antenne d'un diamètre égal à la plus grande distance séparant deux antennes élémentaires du radiomètre à synthèse d'ouverture. Ainsi, avec un encombrement moindre (ce qui est un critère important dès lors que l'on est dans le cadre d'une mission spatiale), on obtient une résolution spatiale suffisante pour l'observation des 2 paramètres physiques.

Développé par EADS-CASA Espacio, MIRAS est composé d’une structure centrale et de 3 bras qui seront déployés en orbite. Chacun d’eux comportant 3 segments. 69 antennes élémentaires sont réparties sur ces 3 bras. Le principe de fonctionnement est simple. Ces antennes LICEF mesurent le rayonnement renvoyé par la Terre en bande L. les signaux captés sont ensuite transmis à une unité de corrélation centrale laquelle procède aux corrélations interférométriques croisées des signaux entre toutes les combinaisons possibles des paires de récepteurs.

En réalisant les calculs à bord, le volume des données transmises au sol est ainsi considérablement réduit.

source http://www.flashespace.com/html/nov09/01_11_09.htm

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C'est une mission totalement inédite qu'a mise sur orbite le 2 novembre, à 2 h 50 (heure de Paris), l'Agence spatiale européenne depuis la base spatiale russe de Plessetsk. Trois ans durant, le satellite Smos mesurera l'humidité des sols et la salinité des océans. Pour la première fois, les scientifiques disposeront de cartes sur l'ensemble du globe pour ces deux variables.

La quantité d'eau contenue dans les premiers centimètres du sol et le taux en sel à la surface des océans intéressent les chercheurs au plus haut point. Ces deux paramètres ont une influence majeure sur le climat. Plus un sol est humide, plus il peut libérer d'eau dans l'atmosphère. Connaître cette humidité permet donc d'anticiper la quantité de pluie qu'il tombera dans une région du globe et mieux évaluer le cycle de l'eau sur Terre.

Perché à 750 km d'altitude, Smos donnera une image planétaire de l'humidité tous les trois jours, et ce, avec une résolution de 50 km. Des données qui seront injectées au fur et à mesure dans les modèles météo et qui, selon les responsables de la mission, permettront de gagner du temps sur la prévision. Avec ces informations, ils espèrent également mieux prévoir les événements exceptionnels comme les inondations et avoir une meilleure idée des ressources en eau disponibles.

De son côté, la mesure de la salinité apportera de précieuses informations sur l'évolution du climat à long terme. En effet, le sel, parce qu'il modifie la densité de l'eau, est, avec la température, le moteur des courants marins. Courants qui eux-mêmes influent sur le climat. Avec la fonte des glaciers observés ces dernières années, les climatologues craignent un ralentissement de cette circulation océanique. Et donc une perturbation du climat. Le petit satellite de 660 kg doit nous aider à avancer sur cette question.

Qui dit mission inédite, dit instrument inédit. La mission de 315 millions d'euros emporte avec elle un « radiomètre interférométrique ». D'une envergure de 7 m, celui-ci est constitué de trois antennes disposées en Y et dotées au total de 69 petits capteurs. Ceux-ci enregistreront les micro-ondes émises par le sol et les océans, données d'où seront obtenues les teneurs en eau et en sel. Une technique tout droit inspirée des radiotélescopes terrestres.

source http://www.cieletespace.fr/evenement/4301_mission-smos-l-eau-et-le-sel-sous-surveillance