Article d'actualités sur les satellites
Rentrée atmosphérique assistée du satellite Aeolus de mesure du vent.
Raymond Zaharia
La rentrée atmosphérique assistée du satellite expérimental Aeolus (Voir : Aeolus et son lidar-vent enfin dans l'espace de Jean Pailleux) est intervenue le 28 juillet.
Lancé le 22 août 2018 depuis Kourou en Guyane par un lanceur Vega, ce satellite de l'Agence Spatiale Européenne a réalisé au moins 2 "premières" :
- L'une concernait la mesure du vent jusqu'à une altitude de 30 à 40 km à l'aide d'un lidar. En effet, ce dispositif de mesure sophistiqué, à l'aide d'un faisceau laser ultraviolet, (plus adapté à la mesure du vent par effet Doppler), n'a pu être mis en oeuvre qu'après des années de travaux en laboratoire et plusieurs percées technologiques. (Notamment l'utilisation d'un léger flux d'oxygène - à la pression de 40 Pascal - afin de protéger les optiques d'un effet de noircissement dû aux rayons ultraviolet.)
L'objectif principal de la mission ADM-Aeolus était de valider le recours à un lidar pour mesurer les profils de vent depuis l'espace.L'objectif secondaire était de fournir des données exploitables permettant d'améliorer les modèles numériques servant à la prévision du temps et à la simulation du climat. La compréhension de l'évolution des vents sur une période de quelques jours contribue en effet à améliorer les connaissances sur la dynamique de l'atmosphère et les processus globaux de transport ainsi que les cycles de l'énergie, de l'eau, des aérosols et des produits chimiques.
Compte tenu de la faiblesse des échos Doppler reçus des couches atmosphériques sondées, l'altitude du satellite a été fixée à 320 km seulement, alors que la valeur initialement prévue était de 400 km. En effet, le signal utile diminue fortement lorsque la distance à laquelle la mesure est effectuée, augmente.
- La "seconde première", (si l'on peut dire !), concerne la "fin de vie assistée" de ce satellite !
En raison du frottement atmosphérique à l'altitude de l'orbite héliosynchrone choisie, le satellite "tomberait" rapidement, (par exemple, une perte d'altitude de ~40 km en moins d'un mois), s'il n'était pas maintenu "à poste"... par ses moteurs d'entretien d'orbite.C'est ainsi qu'Aeolus emportait près de 300 kg d'ergols permettant de garantir sur au moins 36 mois les corrections d'orbite indispensables. (Il emportait aussi 15 kg d'oxygène, masse jugée suffisante pour au moins 36 mois de fonctionnement de son instrument "Aladin").
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L'écart entre l’énergie que reçoit la Terre et celle qu’elle émet, à l'origine du réchauffement climatique est difficile à estimer avec précision. L'accéléromètrie spatiale, une technique prometteuse!
Yves Dandonneau et François Barlier - Août 2021 - Mis à jour octobre 2021
Résumé en langage courant
La Terre reçoit le rayonnement du Soleil, et elle rayonne aussi vers l’espace. Pour que le climat terrestre soit stable, ce bilan radiatif devrait être équilibré, mais ce n’est pas le cas : l’énergie qu’elle rayonne vers l’espace est inférieure à celle reçue du Soleil, et cette différence est la cause du réchauffement climatique en cours. Elle est difficile à estimer, du fait de la très forte variabilité du système climatique terrestre dans l’espace et dans le temps. Pour y parvenir, on utilise des satellites qui mesurent le rayonnement émis et le rayonnement reçu, et divers systèmes d’observations qui permettent de suivre l’accumulation de chaleur dans l’atmosphère, les océans, les terres émergées et les glaces. Différente dans son principe, l’expérience CACTUS a permis dès 1975 de mesurer les accélérations subies par une sphère en orbite autour de la Terre sous l’influence combinée des rayonnements solaire et terrestre, et par là, sous certaines conditions, d’estimer directement la différence entre le flux radiatif reçu par la Terre et le flux émis. Compte tenu des progrès techniques accomplis depuis cette première expérience, cette technique pourrait s’avérer prometteuse.
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