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Trois ans de Proba, le satellite « intelligent » autonome 
Cela fait trois ans aujourd’hui que le premier microsatellite jamais réalisé par l’ESA fonctionne sans encombre. De la taille d’un gros poste de télévision, Proba a été lancé pour faire la démonstration de nouvelles technologies destinées à de futurs satellites européens, mais il continue à fournir des images fabuleuses de la Terre.
Il mérite à 100% son nom de « Project for On-Board Autonomy » – tous les jours, pendant les trois dernières années, le satellite a accompli de manière autonome des opérations d’orientation, de navigation, d’estimation de survol de cible et d’enregistrement d’images. Ces fonctions sont normalement commandées depuis le sol pour les satellites plus gros.
C’est ainsi que pour simplifier la construction – et réduire les coûts – Proba a été construit autant que possible à partir de composants déjà existants et non d’éléments durcis spécialement conçus pour l’espace comme c’est le cas d’habitude pour les satellites. Fait remarquable, ces systèmes ont constamment bien fonctionné pendant les 1096 jours que Proba a passé dans l’espace.
En orbite polaire à 600 km au-dessus de la Terre, Proba prend chaque mois environ 300 images de quelque 60 sites différents. A ce jour, le satellite a envoyé plus de 10 000 images prises par ses deux caméras embarquées : CHRIS (Compact High Resolution Imaging Spectrometer) et HCR (caméra noir et blanc à haute résolution).
Le monde en vision hyperspectrale CHRIS est une caméra hyperspectrale compacte qui est capable de restituer des détails de la surface de la Terre. Sa résolution atteint 18 mètres en associant jusqu’à 19 bandes spectrales sur un total de 62 pour donner des informations supplémentaires sur l’environnement. Le même élément peut être photographié sous plusieurs angles dans la mesure où Proba dispose de capacités de manœuvres longitudinales et latérales. Cette double capacité d’acquérir des données à la fois hyperspectrales et sous des angles multiples est particulièrement utile pour étudier la couverture végétale du sol. Elle est également précieuse pour l’étude de l’atmosphère et des masses d’eau. Quelque 60 équipes de scientifiques dans le monde utilisent actuellement les données fournies par CHRIS.
Grâce à sa haute résolution spatiale, ses données sont particulièrement précieuses comme intermédiaire entre les instruments embarqués sur les satellites tels que MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) sur Envisat et la photographie aérienne.
Les images fournies par cet instrument sont utilisées dans des projets comme le programme Dragon de l’ESA et de la Chine pour étudier des zones à risque d’inondation. Les images de CHRIS permettent d’établir des cartes de référence que l’on peut comparer avec les relevés effectués lors d’une catastrophe pour distinguer les zones inondées des masses d’eau permanentes. Les chercheurs chinois ont manifesté leur intérêt pour d’autres applications de la caméra hyperspectrale comme la prospection minière.
Dans un domaine proche, CHRIS a également réalisé des prises de vues dans le cadre de la Charte internationale « Espace et catastrophes majeures », un accord international qui prévoit la mobilisation des ressources spatiales au service des organismes de protection civile de lutte contre les catastrophes naturelles.
Au cours de l’année prochaine, de nouvelles applications des données de CHRIS sont prévues : un inventaire détaillé des exploitations agricoles en Allemagne, l’étude de la réflexion spectrale des résidus de culture et des sols en France, le suivi de la biodiversité en Afrique, la cartographie de la zone côtière du sud du Chili et des projets archéologiques en Espagne.
Les autres instruments de Proba
Tout en étudiant la Terre, le satellite renvoie également des informations sur son environnement immédiat. Il est équipé d’un détecteur de radiations, le SREM (Standard Radiation Environment Monitor), qui sert à étudier les particules d’énergie à l’origine des aurores boréales et a permis au cours des trois dernières années d’établir une modélisation plus poussée du rayonnement ambiant autour de la Terre.
La charge utile comporte également l’instrument DEBIE (Debris In-orbit Evaluator) qui repère de minuscules micrométéorites ou des débris spatiaux d’un centimètre à moins d’un millimètre de diamètre.
Proba est un microsatellite conçu par le GSTP (Programme général de technologie de soutien) de l’ESA et construit par un consortium industriel dont le chef de file était la société belge Verhaert. Son lancement a eu lieu en Inde le 22 octobre 2001 et le satellite est exploité depuis la station sol de l’ESA à Redu en Belgique. La caméra CHRIS, financée par le BNSC (British National Space Centre) a été construite par la société SIRA Space au Royaume-Uni. Il était prévu que Proba soit une mission de démonstration d’un an, mais sa durée de vie a été prolongée pour qu’elle serve de mission d’observation de la Terre.
Les capacités exceptionnelles de Proba en font également un outil précieux pour le développement de la mission SPECTRA (Surface Processes and Ecosystem Changes Through Response Analysis) envisagée par l’ESA, un satellite d’exploration de la Terre dont la mission sera d’étudier la couverture végétale du sol des grandes zones biogéographiques, les “biomes”. Si le projet est retenu, SPECTRA devrait être lancé vers 2012.
Le système élaboré grâce à ce programme doit servir de support à une mission d’observation du Soleil et de mesure du plasma. Un nouveau type de spectromètre solaire associé à une sonde de haute performance fournira pour la première fois des images du Soleil transmises à haut débit.
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