CryoSat : Satellite-radar pour l’étude des calottes glaciaires et de la banquise
Le Bourget, le 13 juin 2005
CryoSat, le satellite pour l’étude des glaces, est achevé. Le satellite, développé et construit par EADS Astrium pour le compte de l’ESA, est actuellement en préparation pour son transfert en Russie. Il doit être lancé mi-septembre depuis le cosmodrome de Plesetsk par un lanceur Rockot, fournit par Eurockot, une filiale d’EADS.
CryoSat est le nouveau satellite européen chargé d’étudier le climat et l’environnement. Placé en orbite polaire, il mesurera, avec une précision jamais atteinte, les variations d’épaisseur des calottes polaires et de la glace marine de l’océan polaire. Ce satellite fournira ainsi aux chercheurs en climatologie des données nouvelles sur ces régions inaccessibles. Le contrat de fourniture est de 70 millions d’euros.
Le réchauffement du climat est une réalité. Selon l’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), un comité international d’experts en climatologie, la température moyenne de la surface de la Terre a augmenté de 0,6°C au 20e siècle. Des données climatiques indiquent que le 20e siècle était le siècle le plus chaud du millénaire. Parallèlement, depuis 1950, la concentration de gaz à effets de serre dans l’atmosphère, tels que le dioxyde de carbone et le méthane, est passée de 30 % à 150 % en raison des activités humaines.
En utilisant les modèles disponibles actuellement, on ne peut prédire les conséquences de ces changements sur le climat que de façon partielle. Les prédictions du réchauffement de la planète varient entre 1,4°C et 5,8°C pour les 100 prochaines années. En conséquence, les experts s’attendent à la fonte de la glace polaire et des glaciers, ce qui provoquerait une élévation du niveau des océans supérieure à un mètre.
La glace polaire : un impact climatique
La présence de glace sur les pôles joue un rôle central dans l’élaboration du climat sur Terre. Bien que située à des milliers de kilomètres des zones les plus peuplées, cette glace a un impact important sur le climat en Europe, en Asie et sur le continent américain. Trois aspects sont essentiels :
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La neige et la glace réfléchissent particulièrement bien la lumière du soleil
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La banquise agit comme un isolant pour l’eau qui se trouve en dessous de la glace.
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De grandes quantités de glace en fonte peuvent affecter les principaux courants océaniques
La glace polaire réfléchit une grosse part de la lumière solaire et le rapport entre les quantités de lumière absorbée et réfléchie est fonction du climat. Si la glace polaire commence à fondre, la quantité de lumière réfléchie s’amoindrit, d’où un réchauffement de la région polaire correspondante. Il en résulte une fonte plus importante de la glace et son pouvoir réfléchissant est donc réduit d’autant. Cette boucle de réactions entraîne ainsi un effet de réchauffement auto-entretenu.
Pendant la nuit, l’eau de surface rayonne une grosse quantité de chaleur : environ 90 watts par mètre carré. Un iceberg flottant sur l’océan a un impact négatif sur ce phénomène. Dans une certaine mesure, elle sert d’écran thermique et joue donc un rôle important dans la régulation de l’équilibre thermique de la Terre. Cet effet s’amoindrit dès que la glace s’amincit ou que son étendue diminue.
Les courants océaniques exercent une influence spécifique sur le climat. Ils se comportent comme des pompes à chaleur et disséminent l’énergie stockée dans tous les océans. L’exemple le plus connu est le Gulf Stream. Il transporte l’eau chaude des tropiques, selon une diagonale traversant l’Atlantique, jusqu’en Europe du Nord et est responsable du climat tempéré anglais ainsi que de l’absence de glace dans les ports du nord de la Scandinavie. Si les calottes polaires et la couche externe de glace marine fondent, des quantités relativement importantes d’eau douce pourraient alors affecter, voire totalement transformer, ces courants océaniques et l’impact sur le climat serait alors imprévisible.
Les incertitudes des modèles climatiques actuellement mis au point proviennent essentiellement du manque de précision des mesures relatives à la glace polaire et à son évolution. De l’avis des experts, la banquise a reculé de 10 % à 15 % depuis 1950. L’épaisseur de la glace en Arctique aurait diminué de 40 % au cours de ces dernières décennies. Ces affirmations sont toutefois à prendre avec circonspection étant donné le manque d’informations disponibles sur l’épaisseur de glace. CryoSat devrait combler ce vide en matière de recherche climatique.
Un altimètre radar pour mesurer l’épaisseur de glace
CryoSat fera le tour de la Terre selon une orbite polaire de 720 km d’altitude. Depuis cette position, son radar mesurera l’épaisseur et la circonférence des calottes polaires et de la banquise. CryoSat est doté de deux antennes. De même que nos deux yeux nous permettent de voir en 3 dimensions, le double radar de Cryosat pourra scanner la surface de la Terre avec une grande précision.
Pour atteindre cette précision extraordinaire, l’altitude de l’orbite du satellite doit être constamment connue. Pour la déterminer à quelques centimètres près, des stations au sol émettent des signaux, qui sont reçus et traités grâce à un instrument de bord appelé DORIS. Les informations sont ensuite transmises via un flux de données à la station au sol.
L’altimètre radar de Cryosat fonctionne jour et nuit, quelle que soit le couverture nuageuse. Par conséquent, il est particulièrement adapté pour la recherche de calottes glaciaires polaires qui s’élèvent à plus de 4 000 m au dessus du niveau de la mer et qui sont souvent masqués par les nuages. Les données issues de la mission Cryosat fourniront des informations concernant le taux de changements de ces gigantesques calottes glaciaires.
EADS Astrium, maître d’œuvre de CryoSat, se trouve à la tête du consortium regroupant une trentaine d’entreprises. EADS Astrium a fourni la plate-forme satellite et se chargera ultérieurement de l’intégration de tous les instruments. Enfin, EADS Astrium est responsable de la fiabilité de l’ensemble du satellite vis-à-vis de l’ESA.
Ce satellite constituera la première mission d’exploration de la Terre dans le cadre du programme « Living Planet » de l’ESA créé en 1998.
EADS SPACE et les missions d’exploration de la Terre
EADS SPACE participe activement à d’autres programmes de satellites actuellement menés dans le cadre des missions d’exploration de la Terre (« Earth Explorer Missions ») de l’ESA. Par exemple, EADS Astrium UK assure la maîtrise d’œuvre de la mission de mesure des vents ADM-Aeolus, tandis qu’Astrium France développe le lidar Aladin. Outre la conduite du satellite climatologique Cryosat, le site d’EADS Astrium à Friedr ichshafen, en Allemagne, est responsable de la plate-forme et de l’intégration du satellite GOCE, le « surfeur » du champ gravitationnel de la Terre. Enfin, Astrium Espagne développe et fabrique l’instrument Miras de la mission SMOS destinée à mesurer l'humidité des terres émergées et la salinité des océans.
L’opérateur de lancement Eurockot, une unité d’EADS SPACE basée à Brême, en Allemagne, procèdera au lancement des satellites Cryosat, Goce et Smos à bord de sa fusée Rockot depuis le cosmodrome de Plessetsk, à 800 km au nord de Moscou.
EADS Astrium est le spécialiste européen des systèmes satellitaires. Ses activités couvrent les systèmes complets de télécommunications civils et militaires, l’observation de la Terre, les programmes de navigation, l’avionique et les équipements.
EADS Astrium est une filiale d’EADS SPACE. EADS SPACE, spécialisée dans les systèmes spatiaux civils et militaires, a réalisé en 2004 un chiffre d’affaires de 2,6 milliards d’euros avec 11 000 salariés en France, en Allemagne, au Royaume-Uni et en Espagne.
EADS est un leader mondial de l’aérospatial, de la défense et des services associés. En 2004, EADS a enregistré un chiffre d’affaires de 31,8 milliards d’euros avec un effectif de plus de 110.000 personnes.
CryoSat : caractéristiques techniques
Masse: 650 kg
Instruments:
Altimètre radar (SIRAL)
Récepteur de données (DORIS)
Rétro réflecteur laser
Haute résolution: 1 à 3 cm
Résolution horizontale: environ 300 m
Coût total: environ 140 million euros
Part correspondant au contrat industriel: environ 70 million euros
Durée de la mission: 3 ans minimum
Orbite: 720 km d’altitude, 92° d’inclination
Date de lancement prevue: septembre 2005
Contacts presse
| Rémi ROLAND | EADS SPACE (FR) |
Tel.: +33 (0) 1 42 24 27 34 |
| Jeremy CLOSE | EADS SPACE (UK) |
Tel.: +44 (0) 1 438 77 3872 |
| Mathias PIKELJ | EADS SPACE (GER) |
Tel.: +49 (0) 7545 8 91 23 www.space.eads.net |
