Les yeux du satellite européen ENVISAT au banc d`essais

Rectorat
Presse & Communication
Le 27 mars 2002
Communiqué de presse
Les yeux du satellite européen ENVISAT au banc
d’essais du Centre Spatial de Liège (CSL)
Lancé avec succès par Ariane le 28 février dernier, le satellite européen
ENVISAT, dédié à l’observation de l’environnement de la Terre, est sur le point
de livrer ses premières images.
Demain 28 mars, l’ESA présentera en Italie (ESRIN) les premières observations
réalisées à partir des données fournies par ENVISAT, un « mastodonte » de
l’espace (25 m d’envergure, 10 m de longueur, 8 tonnes) dont la mission
principale est de scruter et d’analyser en permanence la Terre, ses océans et
son atmosphère.
Le Centre Spatial de l’Université de Liège (CSL) s’est concrètement associé au
développement d’ENVISAT. Il a participé à la mise au point et aux tests au sol
de deux des dix instruments d’optiques embarqués à bord du satellite : les
instruments GOMOS et MERIS. Par ailleurs, le CSL est désormais impliqué dans
le traitement de certaines données récoltées par ENVISAT.
Vue d’artiste de ENVISAT (© ESA)
Place du 20-Août 7, B-4000 Liège
Tél. +32 (0)4 366 52 18 – Fax +32 (0)4 366 57 98 – mail [email protected]
GOMOS
Les tests optiques au sol de GOMOS (Global Ozone Monitoring by Occultation of
Stars) ont été réalisés dans les installations de vide thermique du Centre
Spatial de Liège. Le CSL est doublement intervenu dans le programme GOMOS.
1. Tests d'environnement du plan focal
Il s'agissait de vérifier la qualité optique ainsi que la stabilité des interfaces
optomécaniques des 3 équipements du plan focal à savoir :
?? l'équipement qui assure la séparation du faisceau en sortie du
télescope en 4 sous-pupilles (2 voies pour les senseurs stellaires
et 2 voies pour les spectromètres)
?? le spectromètre à réseau hologrqphique travaillant dans le
domaine ultraviolet et visible.
?? le spectromètre en configuration Lytrow travaillant dans le
proche Infrarouge.
Ces tests environnementaux ont été réalisés en collaboration avec la firme
SPACEBEL-Instrumentation. Ils ont été précédés et suivis de tests de
vibration afin de déterminer si les alignements optiques n'avaient subi
aucune altération.
2. Certification de la totalité de l’instrument
Le CSL a été choisi pour la firme MATRA MARCONI SPACE (Toulouse,
France), maître d'oeuvre de GOMOS, pour développer les moyens sol
optique et thermomécanique de certification. Ces moyens ont permis une
validation totale des capacités de l'instrument dans les conditions
d'environnement spatial aussi proche que possible des conditions orbitales
réelles.
Il faut souligner ici que tant au niveau du plan focal qu'au niveau de
l'instrument complet, les contraintes de propreté requises lors de la
manipulation des différentes entités étaient extrêmement sévères vu la
haute sensibilité des optiques à toutes contaminations particulaire et
chimique. Ces contraintes ont été entièrement respectées grâce aux règles
rigoureuses d'assurance qualité développées par le CSL.
Tests de certification de GOMOS au CSL (© CSL)
Communiqué CSL- ENVISAT
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MERIS
MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer) a également été testé et
calibré grâce à la collaboration du Centre Spatial de Liège. Le CSL a été
sélectionné par le maître d’œuvre de MERIS (ALCATEL CANNES) pour l’étude et
la réalisation des « moyens sol optique ».
Avant lancement, outre les essais thermiques et vibratoires, un instrument
d’optique a besoin d’être validé au sol, dans des conditions d‘environnement
spatial simulé, au moyen d’une instrumentation spécifique. Pour définir cette
instrumentation spécifique, le CSL a tout d’abord réalisé une étude théorique
sur les moyens nécessaires pour cette validation au sol.
Il s’agissait de vérifier :
?? la qualité optique de l’instrument lorsqu’il fera une image de la terre
depuis son orbite à 800 Km, et le bon pointage de l’instrument dans une
direction donnée, pour ainsi connaître exactement le point de la Terre
qui sera vu par l’instrument (calibration géométrique) ;
?? la réponse de l’instrument lorsque celui-ci regarde une scène de
luminosité donnée (calibration radiométrique) ;
?? la bonne séparation des couleurs dans l’instrument, MERIS étant un
spectromètre (calibration spectrale) ;
?? l’auto-calibration en vol de l’instrument
Au cours du temps les éléments optiques constituant l’instrument
peuvent vieillir et la calibration radiométrique réalisée au sol doit
être réactualisée. Pour cela, MERIS possède, à son bord, un grand
diffuseur qui, lorsqu’il est éclairé par le soleil, permet de présenter
devant l’instrument une scène lumineuse connue et constante. Cette
calibration en vol, pour être validée avant lancement, nécessite
l’utilisation d’un simulateur solaire. Au moyen du simulateur solaire
on éclaire le diffuseur de bord, comme le ferait le soleil en vol
(validation de la calibration en vol).
Au-delà de l’analyse des besoins de la calibration au sol de MERIS, le Centre
Spatial de Liège a réalisé également l’étude et la conception de divers
équipements : un collimateur, une sphère intégrante et un simulateur solaire.
Ces équipements ont été fabriqués respectivement par les sociétés AMOS
(Angleur), SBI (Angleur) et SESO (Aix-en-Provence).
Pour les besoins de la calibration radiométrique et de la validation de la
calibration en vol, une mesure de la stabilité des sources utilisées dans le
collimateur, la sphère intégrante et le simulateur solaire était nécessaire. Cette
mesure devait se faire avec une précision relative de un dix millième et sur le
temps très court de la prise d’une image MERIS, soit quarante millièmes de
seconde !
Aucun détecteur commercial n’étant capable d’une aussi grande précision dans
un temps aussi court, le Centre Spatial de Liège a également développé un
photomètre de grande précision. Celui-ci a fait l’objet d’une prise de brevet.
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Collimateur en cours d’essai au CSL (© CSL)
Les instruments de ENVISAT (© ESA)
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ENVISAT : SURVEILLER LA TERRE
Développé par l’ESA, ENVISAT est le satellite le plus performant jamais mis au
point pour analyser l’évolution de l’environnement de la Terre.
Premier atout du satellite : son système d’imagerie radar. Basé sur une
antenne nouvelle génération, il peut cartographier le sol avec une extrême
précision. Le moindre mouvement de quelques millimètres, que ce soit dans les
villes ou en rase campagne, sera enregistré. De là, les scientifiques pourront
surveiller de nombreux phénomènes, du plus dynamique comme une éruption
volcanique au moins perceptible comme le lent déplacement des immeubles le
long des lignes du métro parisien. Un altimètre radar mesurera également la
hauteur des océans et des calottes glaciaires. Des données précieuses pour qui
veut comprendre le cycle de l’eau.
Aux côtés des radars, œuvreront des spectromètres capables d’analyser la
lumière du soleil réfléchie par la Terre et d’en déduire la composition des
océans. L’instrument MERIS, en particulier, s’intéressera à la couleur de la mer
et des zones côtières. Les données relatives à la couleur des océans peuvent
être converties en terme de concentration de chlorophylle donc de
phytoplancton, de particules sédimentaires et d’aérosols au-dessus des
domaines marins. On pourra alors mieux appréhender les flux de carbone et de
pollution.
L’atmosphère, enfin, ne sera pas en reste. Pas moins de trois instruments lui
sont dédiés. Trois technologies complémentaires qui fourniront une image
précise de ce que sont les composants atmosphériques. L’atmosphère sera
divisée en couches de trois kilomètres d’épaisseur et plusieurs dizaines de gaz
seront traquées.
Tournant autour de la Terre à 800 kilomètres d’altitude au-dessus des pôles,
ENVISAT devrait fonctionner au moins cinq ans. Son développement a coûté 2
milliards € (lancement compris) et 300 millions € supplémentaires seront
dépensés pour son exploitation.
Contacts :
? Pierre ROCHUS, Directeur R&D Centre Spatial de Liège
Tél: +32 (0)4 3676775
Fax: +32 (0)4 3675613
e-mail: [email protected]
? Service de presse de l’ESA
Tél : +33 (0)1 53 69 7155
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