Record battu pour le satellite belge Proba-1

« Project for On-Board Autonomy » ou Proba-1, est la mission de démonstration de technologie de l’ESA opérée avec le soutien du programme de l’ESA Earthnet. Le 9 mars dernier, Proba-1 a battu le record établi par ERS-2 et est devenue – avec 5982 jours en orbite – la mission d’observation de la Terre de l’ESA à la plus longue carrière opérationnelle.

Josef Aschbacher, le directeur des programmes d’observation de la Terre à l’ESA, explique être « très reconnaissant que la Belgique ait confié les opérations de Proba-1 à l’ESA. Le satellite nous a tous impressionnés, non seulement pour les excellentes données d’observation de la Terre fournies par son instrument CHRIS, mais également pour sa longévité. J’adresse toutes mes félicitations à la Belgique pour avoir développé un engin spatial aussi robuste, mais aussi à mes équipes au sein de l’ESA pour l’avoir opéré en toute sécurité au cours des dernières 17 années ».

Les objectifs de Proba-1 incluent tant la démonstration en orbite et l’évaluation de nouvelles technologies d’ingénierie spatiales matérielles et logicielles que l’évaluation d’une autonomie opérationnelle embarquée.

Cet objectif est atteint grâce à une utilisation intensive de fonctions automatisées à bord du satellite. Les exigences d’autonomie du satellite sont rencontrées grâce à des calculs dynamiques de vol réalisés à bord, parallèlement à des fonctions de segment sol automatisées, comme par exemple l’automatisation des survols et des interfaces utilisateurs de haut niveau.

D’abord démonstrateur technologique avant de se muer en mission d’observation de la Terre, le microsatellite a permis d’acquérir une quantité phénoménale d’images scientifiques à vocation environnementale grâce à son principal instrument embarqué. Baptisé « CHRIS » (acronyme de Compact High Resolution Imaging Spectrometer) il s’agit d’un imageur hyperspectral capable d’enregistrer des clichés avec une résolution de 17 à 34 mètres à travers un éventail programmable de 63 bandes spectrales, sous cinq angles de vue différents.

Giuseppe Ottavianelli, le responsable de mission pour Proba-1, indique vouloir « d’abord remercier Bianca Hoersch, mon prédécesseur ainsi que toute l’équipe des opérations qui ont maintenu le satellite en parfaite santé jusqu’à aujourd’hui ». « La dégradation du sous-système d’alimentation est très limitée et n’a pas d’impact significatif sur les performances de mission. Et de toutes façons, il existe une marge opérationnelle grâce à une capacité disponible sur batterie».

« Avec un total de 1258 projets de rechercher dédiés impliquant des équipes scientifiques issues de plus de 60 pays à travers le monde, Proba-1 a rendu possibles des études environnementales pour le suivi de forêts, de zones urbaines, de glaciers, de masses d’eau, de zones agricoles et de bien plus encore. Grâce aux capacités dynamique de pilotage de Proba, il est possible de cartographier la zone d’intérêt avec cinq angles d’incidence sur une même trajectoire, le tout lors d’une seule phase acquisition. Ceci rend possible des recherches en cartographie topographique ainsi que des études sur la réflectance-calibration », ajoute enfin Ottavianelli. 

L’imageur CHRIS dispose de 19 bandes spectrales (entièrement programmables) dans le domaine de l’infrarouge proche (400 – 1050 nm) avec un échantillonnage au sol (GSD) de 17 m. CHRIS peut être reconfiguré afin de fournir 53 bandes spectrales avec un échantillonnage au sol de 34 m. Chaque image nominale occupe au sol les dimensions d’un carré de 13 km de côté (au périgée). Chaque observation de la zone cible au sol est constituée de cinq scans successifs effectués par un balayeur à barrettes de détecteur. Chaque scan est réalisé à différents angles de vue par rapport à la cible, dans un cône de 55° centré sur le zénith de la cible.

Pour Mike Rast, expert hyperspectral et Senior Advisor de l’ESA pour l’Observation de la Terre, « alors qu’il se trouve dans sa 17^e année en orbite, le Compact High Resolution Imaging Spectrometer embarqué à bord de la mission d’observation de la Terre du démonstrateur technologique Proba-1 a joué un rôle de pionnier grâce à l’exploitation à visées scientifique et applicative de ses données hyperspectrales VIS/NIR ».

« En particulier, la programmabilité de l’échantillonnage spectral et spatial a donné lieu à plusieurs études et découvertes, contribuant ainsi à la définition de futures missions d’imagerie hyperspectrale destinées à observer des écosystèmes terrestres et aquatiques, dans le cadre d’applications scientifiques ou d’autres à visée plus opérationnelles ».

Pour Ottavianelli, « le futur de Proba-1 est également encourageant. La mission va poursuivre son soutien à des études scientifiques. La visibilité des cibles pendant la partie ascendante de l’orbite va continuer à s’améliorer et l’abondance de connaissances découlant de l’imagerie spectrale et de ses méthodes de traitement sera d’une grande aide pour de prochaines missions et/ou instruments, tels que EnMPA, PRISMA, HyperScout et APEX, voire même dans le cadre de l‘expansion de Copernicus avec la mission candidate ‘CHIME’ ».