L’Agence spatiale européenne (ESA) se positionne une fois de plus comme un acteur incontournable dans le domaine de l’observation de la Terre avec le lancement de la mission « Harmony », la dixième du programme Earth Explorer. Ce projet audacieux a pour but de rassembler des données essentielles sur une multitude de phénomènes environnementaux, allant des océans aux tremblements de terre, sans oublier l’activité volcanique. Grâce à une combinaison de technologies avancées et d’approches novatrices, Harmony pourrait révolutionner notre compréhension des dynamiques terrestres, tout en jouant un rôle clé dans la recherche climatique et la gestion des risques.
Bien que l’ESA soit souvent moins médiatisée que la NASA dans le domaine des vols habités et de l’exploration robotique, elle se distingue nettement dans les secteurs de la climatologie et de l’observation de la Terre.
Avec le projet « Harmony », l’ESA affirme son engagement en tant que pionnier dans le domaine de l’observation de la Terre. L’objectif de cette mission est de recueillir des données sur les océans, la glace, les tremblements de terre et les volcans, contribuant ainsi à la recherche climatique et à la surveillance des risques. Harmony mesurera également de subtiles variations de la surface terrestre, notamment en lien avec les tremblements de terre et l’activité volcanique, renforçant ainsi les efforts de gestion des risques. Les deux satellites seront lancés ensemble à bord d’un lanceur Vega-C en 2029.
“Harmony sera utilisée pour mesurer de faibles variations de la forme de la surface terrestre, notamment celles associées aux tremblements de terre et à l’activité volcanique.”
Simonetta Cheli, directrice des programmes d’observation de la Terre à l’ESA, souligne que les missions Earth Explorer sont « essentielles pour notre programme FutureEO, visant à développer des missions et des concepts satellites novateurs ainsi qu’à tester des technologies avancées ».
Observer les changements de forme de la Terre
Harmony se compose de deux satellites identiques en orbite autour de la Terre. Ils utiliseront un radar à synthèse d’ouverture pour capter les signaux émis par Sentinel-1, ainsi qu’un imageur infrarouge thermique multivue. Ces technologies, bien qu’exigeant un développement rapide sur cinq ans, sont conçues pour un vol en tandem efficace avec Sentinel-1. Les radars, développés par Thales Alenia Space, représentent une avancée significative dans l’architecture des radars à synthèse d’ouverture (SAR), répondant ainsi aux exigences d’observation modernes.
Concernant les fonctions clés de ces instruments, le concept de radar bistatique non coopératif permettra le développement de techniques innovantes pour la synchronisation temporelle et de phase. Pour atteindre les performances d’observation requises tout en restant compatibles avec le lancement simultané de deux satellites par le lanceur VEGA-C, il est crucial de concevoir des solutions optimisées en termes de volume et de masse.
Mission inédite
Les deux satellites Harmony travailleront en synergie avec le satellite Copernicus Sentinel-1C pour offrir des observations à haute résolution des mouvements à la surface de la Terre. Cette mission est « inédite tant par sa technique de mesure que par la diversité des informations qu’elle fournira », déclare Florence Hélière, responsable du projet Harmony.
Les principaux objectifs incluent l’étude des « interactions entre l’océan et l’atmosphère, la dynamique des glaciers ainsi que les changements de surface liés aux tremblements de terre et à l’activité volcanique, en plus de la gestion des risques ». Cette mission fournira des données précieuses sur divers processus terrestres, tels que les déformations causées par les tremblements de terre et l’activité volcanique, ainsi que les mouvements des glaciers.
Ces « changements de forme » incluent les mouvements et déformations observés à l’interface atmosphère-océan (vents, vagues, courants), à la surface terrestre (tensions tectoniques, modifications de la hauteur des volcans) et dans la cryosphère (variations de l’écoulement et de l’épaisseur des glaciers). Florence Hélière précise que l’observation de ces phénomènes depuis l’espace permet de « mesurer à grande échelle, de manière répétée et sur l’ensemble de la planète ». Grâce à Harmony, nous aurons une « compréhension approfondie de ces phénomènes, permettant aux scientifiques d’intégrer les données satellitaires dans leurs modèles climatiques pour analyser leurs effets sur l’évolution de notre planète ».
Sur le plan opérationnel, la mission débutera par une phase XTI d’un an, durant laquelle les deux satellites voleront en formation serrée pour effectuer des observations interférométriques. Cette configuration générera des séries chronologiques de hauteur de surface, facilitant l’analyse des changements. Ensuite, une phase Stereo de trois ans sera mise en place, où un satellite Harmony se positionnera devant Sentinel-1 et l’autre derrière, à une distance d’environ 350 à 400 kilomètres pour optimiser la diversité angulaire de leurs observations.
À l’issue de cette phase, une nouvelle période de XTI d’un an sera mise en place pour observer les changements lents de la topographie par rapport aux premières données recueillies. Le segment spatial de la mission sera ainsi conçu pour une durée de vie totale de cinq ans.
Conclusion
La mission Harmony de l’ESA est une avancée majeure dans l’observation de notre planète. En combinant technologie de pointe et recherche approfondie, elle promet de fournir des informations cruciales pour mieux comprendre les phénomènes environnementaux et leurs impacts. Restez connectés pour suivre cette passionnante aventure spatiale et découvrez comment ces données peuvent transformer notre avenir.
