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Satellites

Une flotte de satellites météorologiques observe la Terre 24 heures sur 24

Le premier satellite météorologique, Tiros 1, a été lancé il y a plus de cinquante ans. Aujourd’hui, une vaste flotte de satellites météorologiques est en orbite au-dessus de la Terre pour observer notre temps et notre climat

EUMETSAT exploite actuellement six satellites météorologiques - Meteosat-7,-8,9 et 10, Metop-A et Metop-B – et diffuse les données du satellites d’altimétrie océanographique Jason-2 et Jason-3.

Les futurs programmes satellitaires incluent les prochaines générations de satellites Meteosat - Meteosat Troisième Génération (from 2018) (à partir de 2018) – et les satellites Metop – Metop-SG (à partir de 2020). Les futurs programmes de surveillance des océans incluent Jason-CS ainsi que les satellites de surveillance terrestre et océanique Sentinelle-3.

 

Meteosat-10

Lancement: 2012
Programme: Meteosat Seconde Génération (MSG)
Orbite: géostationnaire / 36 000 km
Instruments principaux: SEVIRI (imageur visible et infrarouge amélioré non dégyré); GERB (bilan radiatif de la Terre depuis l’orbite géostationnaire)

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Depuis 1977, les satellites météorologiques d’EUMETSAT de première et seconde générations fournissent des données météorologiques et climatiques pour l’Europe et au-delà, depuis une orbite géostationnaire.

Les données diffusées par EUMETSAT sont essentielles aux prévisions météorologiques quotidiennes, notamment pour l’observation en temps réel de conditions extrêmes – telles que les tempêtes ou le brouillard – lors de leur développement

Trois générations de satellites sont actuellement en orbite :

  • Meteosat-10 est le principal satellite géostationnaire opérationnel, positionné à 0 degrés, qui fournit une image du disque complet toutes les 15 minutes.
  • Lancé en 2005 Meteosat-9 fournit le service de balayage rapide (RSS) et transmet à intervalles encore plus fréquents (toutes les 5 minutes) des images de l’Europe, de l’Afrique du Nord et des mers adjacentes.
  • Lancé en 2002 Meteosat-8 sert de satellite de réserve à ses deux successeurs.

Un satellite de la première génération de Meteosat est toujours en orbite : Meteosat-7, lancé en 1997, est en service au-dessus de l’océan Indien, d’où il fournit des données images toutes les 30 minutes. Les données sont particulièrement utilisées pour surveiller les cyclones tropicaux et les tempêtes de poussières, ainsi que pour les prévisions météorologiques. Le système embarqué de collecte de données joue un rôle important dans le Système d’alerte aux tsunamis dans l’océan Indien.

Le lancement du dernier satellite du programme MSG, Meteosat-11, est prévu en 2015.


Qu’est-ce que l’orbite géostationnaire ?

Un satellite en orbite géostationnaire à 36 000 km tourne autour de la Terre à la même vitesse que cette dernière : il reste donc constamment au-dessus du même point de la surface de la Terre. Cela signifie que le satellite surveille constamment la zone terrestre qui se trouve dans son champ de vision.

Vue constante de la Terre prise par Meteosat-10 à 36 000 km au-dessus de l’Équateur

Le système sol de Meteosat

La station sol principale recevant les données des satellites Meteosat Seconde Génération – par exemple, Meteosat-10, se situe à Usingen (Allemagne). Une station de secours existe également à Maspalomas (Grande Canarie).

La station sol principale pour Meteosat-7 – le satellite de première génération toujours en opération – se trouve à Fucino (Italie) et la station de secours de Cheia (Roumanie) fournit également un service de secours pour MSG.

Les stations sol représentent le moyen de communication principal entre les satellites Meteosat et le Centre de contrôle des missions d’EUMETSAT à Darmstadt (Allemagne). Les données brutes sont relayées via la station sol au centre de contrôle pour y être traitées avant leur transmission aux utilisateurs.

Metop-B

Lancement: 2012
Programme: système polaire d’EUMETSAT (EPS)
Orbite: orbite polaire / 817 km
Instruments principaux : IASI (interféromètre atmosphérique de sondage dans l’infrarouge) ; GOME-2 (expérience de surveillance de l’ozone à l’échelle du globe - 2) ; AVHRR (radiomètre de pointe à très haute résolution/3) ; ASCAT (diffusiomètre avancé) ; GRAS (récepteur du système mondial de navigation par satellite pour les sondages atmosphériques) ; HIRS (sondeur en infrarouge à grand pouvoir séparateur) ; AMSU-A (sondeur amélioré à hyperfréquence A1 et A2) ; MHS (sondeur hyperfréquence de l’humidité) ; A-DCS (système avancé de collecte des données)

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Les trois satellites météorologiques en orbite polaire de la série Metop constituent le système polaire EUMETSAT (EPS). Les satellites emportent une charge utile de huit instruments principaux d’observation atmosphérique, terrestre et océanique.

Metop-A lancé en 2006, a la particularité d’être le premier satellite européen en orbite polaire. Le suivant de la série, Metop-B, a été lancé en 2012 et a remplacé Metop-A en tant que satellite principal. Les deux satellites continueront à fonctionner parallèlement aussi longtemps que Metop-A continuera à profiter aux utilisateurs. Le lancement du dernier satellite de la série, Metop-C, est programmé pour 2018.

Les données fournies par les satellites Metop sont essentielles pour prévoir le temps jusqu’à 10 jours d’échéance ainsi que pour surveiller le climat et l’environnement.


Qu’est-ce que l’orbite polaire ?


Partage des systèmes satellitaires

Les satellites Metop représentent la contribution de l’Europe à l’accord IJPS (Système polaire initial commun), conclu entre EUMETSAT et la NOAA. Les satellites Metop évoluent sur une orbite basse de la Terre correspondant au « matin » local, tandis que les États-Unis sont chargés de couvrir « l’après-midi » avec leur satellite Suomi NPP.

Système sol de Metop

 Les données des satellites Metop sont reçues par la station sol principale située à Svalbard dans le cercle Arctique, ainsi que par une station sol américaine à McMurdo, en Antarctique.

Les stations sol sont le moyen de communication principal entre les satellites Metop et le Centre de contrôle de mission d’EUMETSAT à Darmstadt (Allemagne).

 

Jason-3

Lancement: 2016
Programme: mission de topographie de la surface des océans (OSTM)
Orbite: orbite basse de la Terre / 830km
Instruments principaux : altimètre Poséidon-3 ; AMR (radiomètre perfectionné d’hyperfréquence) ; DORIS (Détermination d’orbite et de radiopositionnement intégrés par satellite) ; système GPSP (charge utile de localisation) ; LRA (rétroréflecteur laser)

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Jason-3 a été lancé le 17 janvier 2016 pour poursuivre la collecte de données sur l’élévation du niveau de la mer depuis l’espace, entamée en 1992 avec le lancement du satellite Topex-Poséidon.

Le satellite est en orbite à 1 336 km d’altitude et ses observations exactes des variations de l’élévation de la surface de la mer fournissent aux scientifiques des informations sur la vitesse et la direction des courants océaniques, ainsi que sur la chaleur stockée dans l’océan. Ces informations révèlent à leur tour les variations climatiques mondiales.

Ces mesures sont constamment étalonnées par rapport à un réseau de marégraphes. Le niveau moyen mondial de la mer est estimé après déduction des variations (saisonnières et autres).

Outre la mesure de la hauteur de surface de la mer, le satellite Jason-3 fournit également des données sur la hauteur des vagues et sur la vitesse des vents à l’échelle du globe.

 

Mesure de la hauteur de surface de la mer par altimétrie radar

La combinaison des données de plusieurs altimètres satellitaires permet d’obtenir une vue d’ensemble plus précise de la hauteur des océans, en constante évolution. Les tourbillons de turbulence parsèment les océans. Ces tourbillons constellent la hauteur de surface de la mer et se trouvent dans tous les bassins océaniques majeurs.

Vidéo proposée par le JPL/NASA

Sentinel-3

Lancement : 2016
Programme : Copernicus
Orbite : orbite basse de la Terre / 814km
Instruments principaux : Ocean and Land Colour Instrument (OLCI); Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR); Synthetic Aperture Radar Altimeter (SRAL)

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Centre de contrôle de mission

Une fois un satellite lancé, la réussite d’une mission dépend de la capacité à suivre la progression du satellite, à recevoir ses données et à lui transmettre des commandes.
Le Centre de contrôle de mission d’EUMETSAT est lié à un réseau de stations sol principales et de secours, réparties dans toute l’Europe.

Avec deux salles de contrôle – l’une destinée aux missions géostationnaires et l’autre aux missions en orbite basse de la Terre – le Centre de contrôle de mission apporte le soutien nécessaire à l’exploitation sécurisée de tous nos satellites.

Les équipes de contrôleurs de satellites et de segments sol travaillent jour et nuit – 24 heures par jour, 7 jours par semaine – avec le soutien d’opérateurs et d’ingénieurs de maintenance d’astreinte.

 


Centre de contrôle de Meteosat


Centre de contrôle de Metop/Jason

 

Les contrôleurs de mission disposent de tous les outils nécessaires à la surveillance des aspects liés aux commandes de vol, aux opérations satellitaires et aux communications.

Par exemple, une fois qu’un satellite est en orbite, le centre est chargé de le suivre et de le contrôler. Pour ce faire, les contrôleurs transmettent des commandes pour modifier l’attitude ou l’orbite du satellite et le surveillent attentivement pour s’assurer qu’il fonctionne correctement. Ils contrôlent également les instruments embarqués et, le cas échéant, envoient de nouvelles instructions.

La commande des satellites est hautement automatisée. Chaque système satellitaire utilise un système de planification de mission et un système de dynamique de vol afin de produire un programme hebdomadaire automatisé. Ce programme sert à envoyer des procédures automatisées à la fois aux satellites et aux installations au sol.

La vérification de la bonne réalisation des procédures revient au système de contrôle et de commande au niveau de la télémesure du satellite et des installations au sol. Ce système permet également de surveiller le bon fonctionnement du satellite.

Points clés


  • EUMETSAT exploite actuellement six satellites météorologiques – Meteosat-7, 8, 9 et 10, Metop-A et Metop-B – et diffuse les données du satellite d’altimétrie océanique Jason-3.
  • Les satellites Meteosat sont cruciaux pour les prévisions météorologiques quotidiennes, notamment pour la surveillance en temps réel de conditions extrêmes – telles que les tempêtes ou le brouillard – lors de leur développement.
  • Les satellites Metop fournissent des données essentielles pour prévoir le temps jusqu’à 10 jours d’échéance ainsi que pour surveiller le climat et l’environnement.
  • Jason-3 poursuit la collecte de données d’observation du niveau de la mer depuis l’espace, entamée en 1992 avec le lancement du satellite Topex-Poséidon.

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