Earth Observing System

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir EOS.

L’Earth Observing System (EOS) est un programme de la NASA qui regroupe un ensemble de satellites chargés de collecter des données sur de longues périodes sur la surface de la Terre, la biosphère, l'atmosphère terrestre et les océans de la Terre. Ces satellites de télédétection spécialisés sont en orbite basse ou héliosynchrone. Le premier satellite de ce programme a été lancé en 1997. Certains des satellites faisant partie du programme sont développés par d'autres agences spatiales éventuellement en coopération avec la NASA.

Historique[modifier | modifier le code]

A compter du début des années 1960, la NASA joue un rôle pionner dans le domaine de l'étude de l'atmosphère en utilisant pour la première fois un engin spatial, le satellite TIROS-1 (Television Infrared Observation Satellite). En combinant le recours à des satellites et des ordinateurs, il devient possible d'étudier la Terre comme un système global. Les chercheurs disposent à partir de cette époque de données permettre de mieux comprendre et prédire à court terme les phénomènes météorologiques. Mais les prédictions sur l'évolution à plus long terme du temps et du climat sont beaucoup difficiles à réaliser car elles nécessitent notamment des mesures très précises sur de longues périodes. Les changements climatiques se déroulent à de grandes échelles spatiales et temporelles ce qui rend difficile leur mesure et leur compréhension. Les scientifiques doivent disposer des séries de mesures sur de longues périodes pour comprendre les interactions entre les systèmes biologiques et physiques de la Terre[1].

Changement climatique[modifier | modifier le code]

Le réchauffement climatique, l'élévation du niveau des mers, la désertification, la destruction de la couche d'ozone, les pluies acides, la diminution de la biodiversité sont autant d'exemples de changements environnementaux qui touchent de manière croissante la planète. Le bien-être de l'humanité repose de plus en plus sur notre capacité à comprendre les facteurs à l'origine de ces phénomènes de manière à pouvoir prédire leurs impacts futurs et prendre les mesures appropriées permettant de prévenir une aggravation de la situation. C'est ainsi que les recherches scientifiques sur l'ozone stratosphériques dans les années 1970 ont débouché en 1987 sur le protocole de Montréal imposant la suppression de l'utilisation des CFC dans le but de stopper la destruction de la couche d'ozone[2].

Création du programme EOS[modifier | modifier le code]

Ce constat est à l'origine d'une initiative du président des Etats-Unis approuvée par le Congrès américain qui a débouché sur la création en 1990 par la NASA du Earth Science Enterprise (ESE) destiné à mieux comprendre les changements environnementaux en réalisant des mesures à l'aide d'instruments installés à bord d'engins spatiaux, installés au sol et aéroportés. ESE constitue la contribution de la NASA à un programme américain plus global l'U.S. Global Change Research Program (USGCRP). Le programme Earth Observing System (EOS) constitue le cœur de l'ESE[3].

Objectifs du programme[modifier | modifier le code]

Les objectifs sont de déterminer l'étendue, l'origine et les conséquences régionales des changements climatiques globaux. les objectifs suivants ont été déterminés initialement par des groupes de travail mis en place dans le cadre du programme en se coordonnant avec la communauté scientifique nationale et internationale[3] :

  • Étude du cycle de l'eau et de l'énergie : formation des nuages, dissipation, et propriétés radiatives influençant la réponse de l'atmosphère à l'effet de serre, hydrologie à grande échelle, évaporation.
  • Étude des océans : échanges en énergie, eau et composants chimiques entre les océans et l'atmosphère et entre les couches superficielles de l'océan et les couches profondes en incluant la glace de mer et la formation des eaux en profondeur
  • Étude de la chimie de la troposphère et de la basse stratosphère : lien avec le cycle de l'eau et les écosystèmes, transformation des gaz à effet de serre dans l'atmosphère et interactions incluant les changements climatiques.
  • Étude de l'hydrologie au sol et les processus des écosystèmes : amélioration de l'estimation des eaux de ruissellement et de l'apport aux océans. Sources et stockage des gaz à effet de serre. Échange de l'humidité et de l'énergie entre le sol et l'atmosphère. Évolution de la couverture végétale.
  • Étude de les glaciers et calottes polaires : prévisions concernant le niveau des mers et la balance globale des eaux
  • Étude de la chimie des couches moyenne et haute de la stratosphère : réactions chimiques, relations entre le Soleil et l'atmosphère, sources et systèmes de stockage des principaux gaz jouant un rôle important sur le plan radiatif
  • Étude de la terre solide : les volcans et leur rôle dans les changements climatiques

Développement[modifier | modifier le code]

Le programme EOS comprend un volet scientifique, un programme de gestion des données collectées et un segment spatial comprenant plusieurs satellites circulant sur une orbite polaire En 1988 la NASA lance un appel à contributions pour la sélection de 30 instruments embarqués et des équipes scientifiques. A la suite de contraintes budgétaires imposées par le Congrès, le programme est restructuré en 1991-1992 et le budget est divisé par deux ce qui entraine l'élimination de l'instrument HIRIS et la réduction du nombre total d'instrument à 17. De plus les satellites voient leur taille revue à la baisse. Le programme subit une nouvelle baisse de budget (9%) en 1994 qui entraine l'élimination de la mission embarquant un radar et un altimètre laser (deux missions distinctes embarqueront ces instruments par la suite). Ces réductions budgétaires entrainent également un abaissement de la fréquence des lancements de 5 à 6 ans tandis que certains instruments sont embarqués sur des missions des partenaires de la NASA (NASDA, RKA, CNES, ESA). Certains des instruments sont finalement développés par des partenaires internationaux (instruments ASTER, MOPITT, HSB, OMI) ou dans le cadre d'un partenariat avec le Royaume-Uni (HIRDLS). Il était prévu de développer trois séries de missions : satellites du matin (franchissant la ligne des noeuds le matin), satellites de l'après midi et satellites dédiés à l'étude de la chimie de l'atmosphère. En 1999 cette planification est affinée et la construction des satellites suivants est lancée : Landsat-7, QuikSCAT, Terra, ACRIMSat, Aqua, Aura et ICESat[3].

Segment sol[modifier | modifier le code]

Les données collectées par les satellites du programme EOS sont stockées dans l'EOSDIS (en) (Earth Observing System Data and Information System), un système informatique géré par la NASA chargé de stocker, archiver, organiser et redistribuer les données aux chercheurs du monde entier[4].


Satellites de la division observation de la Terre de la NASA au 2 février 2015.
Animation montrant les orbites des satellites d'observation de la Terre de la NASA en 2011.

Liste des missions du programme EOS[modifier | modifier le code]

mis à jour 17 avril 2014 [5]
Satellite Lancement Agence spatiale Commentaire Ref
Date lancement Date fin
Upper Atmosphere Research Satellite 12 septembre 1991 15 décembre 2005 Drapeau des États-Unis NASA Etude de l'atmosphère et de ses interactions avec le Soleil. Les mesures effectuées ont montré que le chlore présent dans l'atmosphère, dû au CFC produit par les activités humaines, est à l'origine du trou dans la couche d'ozone. [1]
ATLAS-1 24 mars 1992 2 avril 1992 Drapeau des États-Unis NASA Etude de l'atmosphère et de ses interactions avec le Soleil. Faisait partie de la mission STS-45 de la navette spatiale Atlantis [2]
TOPEX/Poseidon 10 aout 1992 9 octobre 2005 Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de la France CNES
Etude du relief de la surface des océans par altimétrie satellitaire.A révolutionné la manière d'étudier l'océan en permettant de mettre en évidence pour la première fois les cycles saisonniers et autres phénomènes transitoires qui affectent les mers. [3]
SIR C (en) 19 avril 1994 11 octobre 2014 Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de l'Allemagne DLR
Drapeau de l'Italie ASI
Étude géologique, hydrologique, écologique et océanographique. A permis de découvrir le passé du Nil, embarqués dans les missions des navettes STS-59 et STS-68. [4]
RADARSAT 4 novembre 1995 29 mars 2013 Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau du Canada ASC
Étude de la couverture glaciaire, équipé d'un radar à synthèse d'ouverture. A également été conçu pour fournir des données commerciales appliquées à la pêche, la logistique, l'exploitation pétrolière. [5]
TOMS-EP (en) 2 juillet 1996 2 décembre 2006 Drapeau des États-Unis NASA Étude de la distribution de l'ozone dans l'atmosphère. [6]
ADEOS-I 17 août 1996 30 juin 1997 Drapeau du Japon JAXA Première plateforme internationale dédiée à l'étude de l'environnement. Etude du réchauffement climatique, de la couche d'ozone et de la déforestation. [7]
SeaWiFS 1er août 1997 11 décembre 2010 Drapeau des États-Unis NASA Mesure de la chlorophylle produite par le phytoplancton marin, instrument embarqué à bord du satellite commercial OrbView-2. [8]
TRMM 27 novembre 1997 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau du Japon JAXA
Étude et surveillance des précipitations tropicales. [9]
Landsat 7 15 avril 1999 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA A pour mission de renouveler les images satellite de la Terre, embarque un radiomètre amélioré ETM+. Une grande partie des images présentes dans Google Maps sont des images de Landsat 7 retravaillées. [10]
CHAMP 15 juillet 2000 19 septembre 2010 Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de l'Allemagne DLR
Étude du champ magnétique terrestre, du champ de gravité de la Terre et des caractéristiques de l'atmosphère par occultation radio des signaux GPS. [11]
QuikSCAT 19 juin 1999 19 novembre 2009 Drapeau des États-Unis NASA Satellite d'observation terrestre qui fournissait des informations sur la vitesse et la direction des vents sur les océans au NOAA. [12]
Terra 18 décembre 1999 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA État global de l'atmosphère, des terres et des océans, interactions avec le Soleil [13]
ACRIMSAT 20 décembre 1999 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA Mesure de l'irradiance du Soleil [14]
SRTM 11 février 2000 22 février 2000 Drapeau des États-Unis NASA Altimétrie, embarqués dans les missions des navettes STS-59 et STS-68 [15]
EO-1 21 novembre 2000 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA NMP [16]
Jason-1 7 décembre 2001 3 juillet 2013 Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de la France CNES
Circulation océanique [17]
SAGE III-Meteor 3M-1 10 décembre 2001 6 mars 2006 Drapeau de la Russie FKA
Drapeau des États-Unis NASA
Mesure de l'ozone, des aérosols, de la vapeur d'eau, ... [18]
GRACE 17 mars 2002 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de l'Allemagne DLR
Mesures détaillées de la gravité terrestre [19]
Aqua 4 mai 2002 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau du Japon JAXA
Drapeau du Brésil AEB
Étude du cycle de l'eau [20]
ADEOS-II 14 décembre 2002 octobre 2003 Drapeau du Japon JAXA
Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de la France CNES
Mesure de la biomasse et de la productivité du cycle de carbone, tendances climatiques à long terme, étude du cycle de l'eau et de l'énergie [21]
ICESat 12 janvier 2003 février 2010 Drapeau des États-Unis NASA Mesure de la masse des glaces, masse nuageuse et des aérosols [22]
SORCE 25 janvier 2003 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA Mesure de l'irradiation du Soleil [23]
Aura 16 juillet 2004 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau du Royaume-Uni UKSA
Drapeau des Pays-Bas SRON
Étude de la couche d'ozone, de la qualité de l'air et du climat [24]
CloudSat 28 avril 2006 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA Altitude et caractéristiques des nuages [25]
CALIPSO Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de la France CNES
Étude des nuages et des aérosols [26]
Jason-2 20 janvier 2008 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA
Drapeau de la France CNES
Altimétrie océans, courants marins [27]
Glory 4 mars 2011 Échec lancement Drapeau des États-Unis NASA Étude des aérosols et irradiance du Soleil [28]
Landsat 8 11 février 2013 Opérationnel Drapeau des États-Unis NASA Mission d'imagerie satellite destinée à assurer la continuité du programme Landsat. [29]
SAGE III-ISS (en) mars 2016 - Drapeau des États-Unis NASA Étude de l'ozone, instrument installé sur la station spatiale internationale [30]
Landsat 8 11 février 2018 Drapeau des États-Unis NASA Identification et surveillance de l'utilisation des sols et des changements de ces caractéristiques pour les études climatiques globales. [31]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « NASA Facts : The earth observing system : Aqua », Centre de vol spatial Goddard,
  2. (en) John Maurer, « Overview of NASA's Terra satellite »
  3. a, b et c (en) « Terra », sur EO Portal, Agence spatiale européenne (consulté le 30 aout 2018)
  4. (en) « An Overview of EOSDIS », NASA (consulté le 6 avril 2010)
  5. (en) « Missions: Earth Observing System (EOS) », NASA / Goddard (consulté le 17 avril 2014)

Dans la fiction[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]