Anniversaire : ERS-1 ou les débuts de l’observation de la Terre par l’Europe

Lancement Ariane V44 avec le satellite ERS-1 à bord le 17/07/1991 (source Airbus Defence and Space)

Lancement Ariane V44 avec le satellite ERS-1 à bord le 17/07/1991 (source Airbus Defence and Space)

Le 17 juillet 1991 marque le début de l’imagerie moderne de la Terre par l’Europe avec le lancement du satellite ERS-1 par une Ariane 4 (V44).

Il y a 25 ans, le premier European Remote-Sensing Satellite (Satellite européen de télédétection),  le satellite plus avancé et le plus complexe de son temps est équipé d’un radar et d’une instrumentation hyperfréquence chargés de prendre des mesures et d’acquérir des images au-dessus des terres et des océans. Il était ainsi pour la première fois possible d’observer des régions du globe habituellement dissimulées par le brouillard ou les nuages.

Opérant en orbite polaire, à 785 km d’altitude, et d’une masse d’environ 2,4 tonnes, ERS-1 était doté d’un radar à synthèse d’ouverture d’une longueur d’onde de 5,7 cm (soit 5,3 GHz en bande C), un radiomètre passif, un altimètre en bande Ku, un radiomètre micro-ondes, un instrument d’analyse de la couche d’ozone et un scatteromètre pour mesurer la vitesse du vent. À chaque révolution du satellite, son faisceau balayait une bande de 4 000 km de long et de 100 km de large de la surface de la Terre, générant ainsi des images d’une résolution de 30 mètres.

Il a été conçu et construit par un consortium industriel réunissant une cinquantaine d’entreprises dans 14 pays, sous la direction de ce qui est aujourd’hui Airbus Defence and Space.

Le satellite ERS-1 en tests chez Airbus Defence and Space (nouveau nom du cosntructeur) (credit Airbus DS)

Le satellite ERS-1 en tests chez Airbus Defence and Space (nouveau nom du cosntructeur) (credit Airbus DS)

Conçu à l’origine pour une durée de vie en service de trois ans, ERS-1 a fonctionné trois fois plus longtemps jusqu’en mars 2001. Il a effectué 45 000 fois le tour de la Terre et transmis 1,5 million d’images vers le sol.

La première image du satellite ERS-1 : Rome et ses environs photographiés le 28/12/1991 (credit ESA)

La première image du satellite ERS-1 : Rome et ses environs photographiés le 28/12/1991 (credit ESA)

Le lancement de ERS-2 quatre ans plus tard, en avril 1995, a ouvert la voie à d’autres applications. D’une part, ce satellite était équipé de GOME (Global Ozone Monitoring Experiment), un instrument surveillant la teneur en ozone de la stratosphère et, plus particulièrement, l’évolution du trou d’ozone au-dessus du pôle Sud.

Les deux satellites ERS ont été exploités parallèlement pendant plusieurs années, permettant de tester la nouvelle technique radar de l’interférométrie. Cette dernière utilise au moins deux images de la même zone prises par les deux satellites à différents moments. Leur superposition fournit ce que l’on appelle un interférogramme, permettant de générer des modèles numériques de terrain avec élévation, avec une résolution de quelques mètres. Il est par ailleurs possible d’enregistrer les modifications survenues entre les prises de vue de la surface au millimètre près (pour plus de détails, lire cette publication de l’ESA ou du Gipsa-lab). Cela est très utile pour analyser des glissements de terrains ou l’évolution de la fonte des glaciers par exemple.

Principe de l'interférométrie radar par satellite (source Gipsa-lab)

Principe de l’interférométrie radar par satellite (source Gipsa-lab)

De nombreux programmes de satellites nationaux et européens ont profité de l’expérience acquise avec ERS comme le satellite Envisat (2002-2012) et le premier satellite météorologique européen sur orbite polaire MetOp (depuis 2006).

Les satellites du programme européen Copernicus de surveillance de l’environnement et de la sécurité de la Commission Européenne vont continuer l’observation de la Terre débutée avec ERS-1 : surveillance terrestre, maritime, atmosphérique et climatique, gestion des urgences et sécurité. Les satellites sont désormais devenus indispensables à l’acquisition de données complètes et uniformes nécessaires à la surveillance de l’environnement à l’échelle de la planète.

Source principale de l’article : communiqué Airbus Defence and Space

Plus de détails sur les satellites ERS sur le site de l’ESA ou celui-là (en anglais).

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