Surface Water Ocean Topography Mission

Surface Water Ocean Topography Mission
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Vue d'artiste
Données générales
Organisation NASA, CNES
Domaine Courants océaniques
Statut développement
Autres noms SWOT
Lancement 2021
Lanceur Falcon9
Durée 3,5 ans
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 2000 kg
Altitude 726 km
Inclinaison 77.6°
Principaux instruments
KaRIN radar à synthèse d'ouverture altimètre interféromètre

Surface Water Ocean Topography Mission (« Mission de topographie des eaux de surface et des océans »), en abrégé SWOT, est un projet de satellite d'observation de la Terre chargé de mesurer le niveau des eaux de surface - lacs et cours d'eau -, le débit des principales rivières ainsi que de déterminer de manière à la fois très fine et très précise le niveau des océans. Les mesures portant sur les eaux de surface doivent permettre de mieux comprendre le cycle de l'eau et mieux maitriser une ressource devenue critique. Le deuxième objectif doit permettre d'affiner notre connaissance de la circulation des océans et améliorer les modèles climatiques.

La technique de l'altimétrie satellitaire a beaucoup progressé au cours des deux dernières décennies mais la résolution des instruments reste relativement grossière (200 à 300 km). Pour répondre aux besoins de sa mission, il est prévu que SWOT utilise un instrument à la fois performant et innovant baptisé KaRIN. Ce radar à synthèse d'ouverture altimètre interféromètre fonctionnant en bande Ka devrait permettre d'effectuer des relevés de niveau sur des rivières de 50 mètres de large avec une résolution de 2 × 10 mètres et une précision altimétrique de 10 cm et 1 cm/km pour la pente.

SWOT est une mission conjointe de la NASA et du CNES, en collaboration avec l'Agence spatiale canadienne (ASC) et l'Agence spatiale du Royaume-Uni (UKSA), qui s'inscrit dans la continuité des missions d'altimétrie satellitaire TOPEX/Poseidon et Jason. La mission est programmée pour 2021.

Contexte

Article détaillé : Altimétrie satellitaire.

L'eau douce constitue une ressource de plus en plus rare et précieuse compte tenu des besoins croissants liés à l'augmentation générale de la population et au développement de la société. Dans ce contexte il est nécessaire de disposer d'outils permettant d'utiliser au mieux les réserves existantes tout en les préservant. Les outils existants qui reposent sur un réseau d'appareils fournissant les fluctuations de niveaux à des points fixes des rivières ne permettent de disposer que d'une représentation grossière de la distribution spatiale et temporelle des eaux de surface. Les processus qui conduisent aux inondations sont mal anticipés. L'altimétrie satellitaire a permis de faire progresser de manière importante au cours des 20 dernière décennies, la connaissance de la circulation océanique en réalisant des mesures altimétriques mettant en évidence les différences de niveau créés par les courants marins. Mais son application aux eaux continentales est limitée par la faible résolution de l'instrumentation aujourd'hui embarquée ne permet pas son application aux eaux de surface continentales. Il fallait concevoir un instrument nouveau pour supprimer ce handicap[1].

Objectifs

La mission de SWOT porte à la fois sur l'hydrologie et l'océanographie[1] :

  • En ce qui concerne les eaux de surface continentales, SWOT a pour objectif de mesurer les changements affectant les réserves d'eau douce : lacs, étangs, zones humides) et les variations de débit des principales rivières. Ces mesures à grande échelle doivent permettre de disposer d'une connaissance de la dynamique globale de ces eaux et de pouvoir ainsi surveiller l'évolution des stocks d'eau y compris dans des zones où on dispose actuellement de peu d'informations.
  • SWOT doit déboucher, grâce à sa résolution élevée, sur une meilleure connaissance de la circulation océanique de type méso-échelle et sub-méso échelle. Compte tenu du rôle joué par celle-ci dans le transport d'énergie, la mission permettra d'améliorer les modèles climatiques. SWOT doit permettre également d'évaluer les effets de la circulation des eaux côtières sur la vie marine, les écosystèmes et la qualité de l'eau.

Caractéristiques du satellite

Schéma de fonctionnement de l'instrument KaRIN.

Le satellite SWOT, dans la configuration envisagée fin 2011, embarque pour remplir sa mission un radar à synthèse d'ouverture altimètre interféromètre fonctionnant en bande Ka, baptisé KaRIN (Ka-band Radar INterferometer radar interféromètre en bande Ka). KaRIN comprend deux antennes radar situées à chaque extrémité d'un mat permettant d'effectuer des relevés altimétriques sur une largeur de 120 km. Compte tenu de la largeur du relevé effectué à chacun de ses passages, le satellite qui sera place sur une orbite héliocentrique à 970 km effectuera un passage sur l'ensemble des surfaces couvertes d'eau de la planète deux fois tous les 21 jours[2].

Avancement du projet

La mission SWOT a été inscrite dans le plan de la NASA pour la décennie 2010 pour l’étude des changements climatiques et environnementaux[3]. Le lancement du satellite est planifié en 2019[1]. Le 2 mai 2014, la NASA et le CNES signe l’accord formalisant leur rôle dans le programme SWOT[4].

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes