Nouvel observatoire météo : les spécialités belges à l’honneur

Conçu et développé par l’ESA et développé par Astrium Satellites, à partir de l’expertise d’Envisat, MetOp-A est le premier exemplaire d’une série de trois satellites du système polaire d’Eumetsat, l’Organisation européenne pour l’exploitation de satellites météorologiques.

Avec ses MetOp qui assureront des services jusqu’en 2020, Eumetsat va faire jeu égal avec la NOAA américaine (National Oceanic & Atmospheric Administation) qui gère les satellites météorologiques civils des USA. L’Europe sera chargée des observations de la matinée (9.30 a.m., heure locale), tandis que les USA continueront d’assurer les observations de l’après-midi (2.00 p.m.).

Exploité à 843 km autour de la Terre - c’est-à-dire à une altitude 40 fois plus basse qu’un satellite géostationnaire, ce qui permet de percevoir des détails plus fins à petite échelle, chaque satellite MetOp est équipé d'instruments de nouvelle génération. Par rapport à leurs prédécesseurs embarqués par exemple sur le satellite technologique Envisat de l’ESA, ces instruments mesureront avec plus de précision et de détail, depuis le sol et jusqu’à la haute stratosphère:

 

• la température et l'humidité de l’air, la vitesse et la direction du vent ;
• la concentration de l’ozone, de polluants, de gaz à effet de serre et de composés chlorés et bromés.

Savoir et savoir-faire de l’IASB

L’Institut d’Aéronomie Spatiale de Belgique, né dans les années 60 au sein de l’Institut Royal Météorologique (IRM), participe au traitement et à l’analyse des données qui seront acquises par deux instruments primordiaux à bord de MetOp. Il s’agit de GOME-2 (Global Ozone Monitoring Experiment, dérivé de celui qui équipe Envisat), et d’IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer, qui est le senseur tout à fait inédit, l’un des plus complexes, sur un satellite météo). L’IASB contribue à la validation de leurs mesures grâce à son rôle de coordinateur des activités dans le réseau mondial de détection des changements de la composition atmosphérique NDACC (Network for the Detection of Atmosphereic Composition Change), ainsi que comme organisateur en 2007 d’une campagne de mesures corrélatives sur l'île de la Réunion.

GOME-2 et IASI vont mesurer la composition chimique de l’atmosphère dans des bandes différentes du spectre : le premier dans l’ultraviolet et le visible, le second dans l’infrarouge. En combinant ces deux sensibilités complémentaires, les scientifiques auront accès à des observations détaillées sur les variables météorologiques (vent, nuages, température, vapeur d'eau), sur divers gaz en traces qui influencent le climat, la qualité de l’air et la couche d’ozone stratosphérique, et sur les aérosols. Les équipes de chercheurs de l’IASB s’intéressent plus particulièrement - leur spécialité mondialement reconnue - aux constituants qui ont des effets sur la chimie de la troposphère, cette couche atmosphérique qui s’étend du sol à environ 12 km d’altitude.

Les observations faites par l’instrument IASI de divers gaz à effet de serre, tels que le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l’oxyde nitreux (N2O) et les bien connus chlorofluorocarbones (CFC), leur serviront à améliorer la connaissance des changements climatiques et leur évolution, de vérifier l’application et les effets du Protocole de Kyoto. Les mesures réalisées par GOME-2 sur l’ozone, le dioxyde d'azote (NO2), l'anhydride sulfureux (SO2) et le formaldéhyde (H2CO), ainsi que les données d’IASI quant au monoxyde de carbone (CO) et à l’acide nitrique (HNO3), contribueront à mieux comprendre les mécanismes qui déterminent notre « temps chimique ». Cette collecte de données permettra, grâce aux compétences de l’IASB, d’établir à l’échelle européenne un service de surveillance par satellite de la qualité de l’air et de la mobilité des polluants atmosphériques.

Ce service constituera l’un des éléments du système GMES (Global Monitoring for Environment & Security) que la Communauté européenne est en train de mettre sur pied pour l’ensemble de la planète. La détection de SO2 d’origine volcanique doit développer un service d’aide au contrôle aérien. Grâce aux observations de l’ozone, des composés azotés et des oxydes de chlore et de brome, l’évaluation de l’impact réel de l’application du Protocole de Montréal sur la couche de l’ozone stratosphérique ne sera pas en reste.

MetOp, l’IRM et l’industrie belge

Les services opérationnels de prévisions de l’IRM (Institut Royal Météorologique) disposeront avec l’observatoire spatial MetOp d’une autre vision, avec des sondages verticaux, des caprices du temps. Par ailleurs, les chercheurs de l’IRM, qui sont impliqués dans les programmes de suivi de l’ozone, de l’évolution climatique et des échanges énergétiques sol-atmosphère, notamment au-dessus des pôles et des océans, trouveront une moisson de renseignements encore inédits. Dans les années à venir, il sera possible non seulement d’avoir des prévisions plus précises pour des périodes plus longues, mais également de dresser des cartes du cycle et de la circulation des gaz à l’origine du changement global.

Les filiales spatiales d’Alcatel Alenia Space en Belgique sont concernées par la mission MetOp de l’ESA et d’Eumetsat. Alcatel Alenia Space ETCA (Charleroi) a largement participé aux équipements du satellite MetOp-A, en fournissant une centaine de kg d’électronique embarquée. A savoir le régulateur au cœur de son alimentation électrique, des unités de distribution et de contrôle thermique pour la charge utile, et des convertisseurs pour le scatteromètre de mesure du vent à la surface des océans. Alcatel Alenia Space Antwerp (Hoboken) a équipé les principales stations de réception MetOp avec son équipement Omnisat d’acquisition des données. Enfin, Rhea Systems (Louvain-la-Neuve) est impliquée dans l’ingénierie informatique pour les opérations de MetOp et pour traitement de ses données.

Pour plus d’info :

Stephanie.fratta@aeronomie.be
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