L'A-Train (constellation de six satellites franco-américains)

L'A-Train (constellation de six satellites franco-américains)





Première mondiale, l'A-Train est une constellation de six satellites franco-américains qui volent en formation à quelques minutes d'intervalle sur une orbite héliosynchrone et passent au-dessus de l'équateur à 13:30 locales. Ce rendez-vous spatial est destiné à mettre en œuvre quasi simultanément toutes les techniques d'observation actuellement disponibles pour scruter l'atmosphère terrestre. Autonomes mais complémentaires les unes des autres, les différentes missions de l'A-Train s'intéressent toutes au climat et à l'étude des interactions entre rayonnement, nuages, aérosols et cycle de l'eau. Les regards croisés de leurs quinze instruments apporteront à la communauté scientifique une moisson de données sans précédent pour, in fine, tester et améliorer les modèles de prévision numérique aussi bien du temps que de la pollution et du climat.

Ces six satellites franchiront l'équateur avec quelques minutes d'écart autour de 13h30, heure locale, d'où le surnom d' "Afternoon constellation" ou "A-Train". Cependant la métaphore ferroviaire n'est pas tout à fait exacte, dans la mesure où ces engins ne se suivent pas en ligne droite tels des wagons. Chaque satellite vole, collecte des données et remplit sa mission indépendamment des cinq autres.



En orbite depuis le 4 mai 2002, AQUA est considéré comme le "leader" de la constellation parce qu'il est le premier à franchir l'équateur chaque jour (à 13h30 heure locale pour les orbites montantes) et chaque nuit (à 1h30 pour les orbites descendantes), mais aussi parce qu'il est le plus gros. Sa mission est centrée sur le cycle de l'eau. Il embarque un radiomètre imageur multispectral (Modis), un radiomètre pour la mesure du bilan radiatif (CERES), un radiomètre micro-ondes (AMSR) et différents sondeurs infrarouges et micro-ondes pour établir des profils de température et d'humidité de l'atmosphère.

Troisième satellite du Système d'Observation de la Terre de la NASA, après AQUA et TERRA, AURA a pour mission d'étudier la qualité de l'air, l'ozone stratosphérique et l'évolution du climat. En orbite depuis le 15 juillet 2004, ce satellite permet aux scientifiques de suivre les phénomènes de transport de pollution intercontinentaux et de remonter aux sources locales et régionales de ces pollutions atmosphériques. L'instrument HIRDLS (High Resolution Dynamics Limb Sounder) étudie la distribution globale des températures et des espèces chimiques dans la stratosphère et la haute troposphère en "scrutant" la couche nuageuse tandis que MLS (Microwave Limb Sounder) s'intéresse à la concentration dans l'atmosphère d'espèces chimiques qui contribuent à la destruction de la couche d'ozone.

CLOUDSAT, qui doit être lancé en 2005, est une mission consacrée aux nuages menée conjointement par la NASA et l'Agence Spatiale Canadienne. Elle embarque un radar à 94 GHz qui fournira la structure verticale des nuages de glace et des nuages d'eau suffisamment épais.

CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation), qui doit être lancé en même temps que Cloudsat sur Delta 2, repose sur une coopération entre la NASA et le CNES, associé au CNRS (Institut Pierre-Simon-Laplace). Ce mini-satellite issu de la filière PROTEUS fournira des profils verticaux de l'atmosphère mesurés par un lidar à rétrodiffusion (à 1060 nanomètres et 532 nm avec mesure de la polarisation). Les distributions verticales des propriétés des aérosols et des nuages fins apporteront une information nouvelle et essentielle pour l'étude des interactions nuages-aérosols-rayonnement.

Deuxième microsatellite de la filière Myriade développée par le CNES, PARASOL (Polarisation et Anisotropie des Réflectances au sommet de l'Atmosphère, couplées avec un Satellite d'Observation emportant un Lidar) embarque à son bord un radiomètre à grand champ POLDER (Polarization and Directionality of the Earth's Reflectances). Celui-ci mesure les caractéristiques directionnelles de polarisation de la lumière réfléchie par les surfaces terrestres, afin d'améliorer notre connaissance des propriétés radiatives et microphysiques des nuages et des aérosols. Grâce à cette technique originale d'observation, les scientifiques pourront, par exemple, évaluer plus précisément la part des aérosols d'origine anthropique et des particules d'origine naturelle dans l'atmosphère.

Placé à l'avant d'AQUA lors de son lancement prévu en 2013, OCO2 (Orbiting Carbon Observatory), petit dernier de cette constellation, se penchera sur la concentration en dioxyde de carbone de l'atmosphère afin notamment de comparer les données spatiales aux mesures effectuées au sol dans ce domaine.

Source : http://smsc.cnes.fr/PARASOL/Fr/a-train.htm




La liste suivante répertorie chacun des satellites de la constellation A-Train, ainsi qu' un résumé de chaque mission :

Aqua : études synergiques ensemble d'instruments climatique en mettant l'accent sur l'eau dans le système Terre / atmosphère, y compris ses formes solides, liquides et gazeux.

CloudSat : Cloud Profiling Radar (CPR) permettra pour la plupart étude détaillée des nuages ​​à ce jour et devrait mieux caractériser le rôle des nuages ​​jouer dans la régulation du climat de la Terre.

Calipso : Observations du lidar spatial, combinée avec les images passive, conduira à une meilleure compréhension des aérosols et des nuages ​​rôle jouer dans la régulation du climat de la Terre, en particulier, comment les deux interagissent entre eux.

Parasol : Mesures de la lumière polarisée permet une meilleure caractérisation des nuages ​​et des aérosols dans l'atmosphère terrestre, en particulier, en distinguant les aérosols naturels et artificiels.

Aura : charge synergiques étudiera la chimie atmosphérique, en se concentrant sur la distribution horizontale et verticale des principaux polluants atmosphériques et les gaz à effet de serre et comment ces distributions évoluent et changent avec le temps.

Oco : Fera mondiale, observations spatiales de la concentration colonne intégrée de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre critique.

Gloire : Permettra une meilleure compréhension de la variabilité saisonnière des propriétés des aérosols et si la température augmente et des changements climatiques sont des sous-produits des événements naturels ou causés par des sources artificielles.




Trace de l'A-Train sur le planisphère (prévision) :




Coupe verticale Cloudsat :




Satellite Calipso :




Document pdf de la nasa sur le a-train : http://a-train-neworleans2010.larc.nasa.gov/pdf/A-Train-Program-2010-10-25-web.pdf




La mission du satellite Parasol pourrait être prolongée


Parasol a fêté ses 6 ans en orbite le 18 décembre 2010. C’est un véritable succès pour le CNES, qui étudie la possibilité d’une nouvelle extension de cette mission d’observation des nuages et des aérosols dans l’atmosphère.



Six années d'observation de l'atmosphère

Ce microsatellite de 120 kg a été placé en orbite à 705 km d’altitude au sein de l’A-train, une constellation unique de satellites NASA/CNES dédiée à l’observation de la Terre. Le carburant s’épuisant, l’orbite de Parasol a été abaissée en décembre 2009 afin de garantir la sécurité des autres satellites. Sa charge utile POLDER3 est un radiomètre imageur à grand champ.

« C’est un instrument qui sert à mesurer la direction et la polarisation de la lumière réfléchie par l’atmosphère dans diverses longueurs d’onde » précise Thérèse Barroso, chef de projet exploitation de Parasol au CNES.

Les aérosols, naturels ou émis par l'homme, polarisent en effet le rayonnement solaire en le diffusant dans l’atmosphère. Ils sont intéressants car Ils « filtrent » ainsi la lumière du Soleil et jouent un rôle dans le bilan radiatif de la Terre. C’est ce constat qui est à l’origine de la mission.


Étendre la mission pour assurer la continuité des mesures



La mission d’une durée initiale de 2 ans a été prolongée à plusieurs reprises et devait finalement se terminer fin 2010.

Dans le cadre du processus d’extension des missions mis en place fin 2009, la communauté scientifique a déposé en 2010 une première demande d'extension d’un an pour couvrir l’année 2011. Mais au vu de l’excellent état de santé du satellite, une nouvelle demande a été effectuée pour couvrir l’année 2012.

« Un des objectifs de cette demande est de permettre des mesures coïncidentes avec le satellite Glory dont le lancement est prévu par la NASA en février » explique Thérèse Barroso. En effet, la mission de Glory concerne elle aussi l’étude des aérosols et une comparaison des mesures réalisées par les deux instruments est très attendue par les scientifiques.

« L’autre objectif de cette nouvelle extension est la continuité des données, essentielle pour un suivi efficace de l’évolution du climat » ajoute-t-elle.

Le comité qui étudie les demandes d’extension devrait se réunir fin mars et émettre ses recommandations courant avril.

Source : http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/9044-gp-la-mission-du-satellite-parasol-pourrait-etre-prolongee.php