Sentinel-1

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Sentinel-1
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vue d'artiste

Données générales
Organisation Agence spatiale européenne
Programme Copernicus
Domaine observation tous temps (radar)
Statut opérationnel
Lancement Sentinel-1A : 3 avril 2014
Sentinel-1B : 25 avril 2016
Lanceur Soyouz
Durée de vie 7,25 ans
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 2300 kg
Orbite Orbite héliosynchrone
Périapside 693 km
Inclinaison 98°
Principaux instruments
C-SAR Radar à synthèse d'ouverture en bande C

Sentinel-1 est une série de satellites d'observation de la Terre de l'Agence spatiale européenne développée dans le cadre du programme Copernicus dont le premier exemplaire a été mis en orbite en 2014. L'objectif du programme est de fournir aux pays européens des données complètes et actualisées leur permettant d'assurer le contrôle et la surveillance de l'environnement. Les satellites Sentinel-1 constituent une des composantes spatiales de ce programme qui comprend également notamment les Sentinel-2 (imagerie optique) et Sentinel-3. Les Sentinel-1 doivent fournir l'imagerie tout temps (nuit, couverture nuageuse) permettant le suivi des banquises et de l'environnement arctique, la détection des glissements de terrain, la cartographie des forets, des ressources en eau et des sols ainsi que le traitement des situations d'urgence (catastrophes naturelles...). Chaque satellite, d'une masse d'environ 2 300 kg, emporte une charge utile constituée par le radar à synthèse d'ouverture fonctionnant en bande C qui fournit des vues avec une résolution pouvant atteindre 5 mètres. Les satellites circulent sur une orbite héliosynchrone. En configuration opérationnelle l'agence spatiale maintiendra deux satellites de manière à repasser au-dessus des mêmes zones tous les 6 jours. La durée de vie minimale est de 7,5 ans. Les Sentinel-1 disposent d'un système de transmission de données par laser permettant de transférer celles-ci vers les satellites géostationnaires EDRS avec un débit très élevé.

Contexte[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Copernicus (programme) et Sentinel (satellite).

Les satellites Sentinel-1 font partie du programme Copernicus financé par l'Union européenne qui comprend d'une part un volet spatial géré par l'Agence spatiale européenne d'autre part le recueil de données in situ organisé depuis le sol, le traitement des données ainsi que la restitution de celles-ci sous forme de services adaptés aux utilisateurs. L'objectif est de mettre à disposition des pays européens de manière normalisée et continue des informations sur le sol, les océans, le traitement de l'urgence, l'atmosphère, la sécurité et le changement climatique. Le programme est en cours de mise en place.

Le segment spatial du programme repose en 2015 sur les instruments de nombreux satellites européens aux caractéristiques hétérogènes dont le plus emblématique était ENVISAT qui a cessé ses opérations en 2012. Pour remplacer et normaliser le recueil des données l'Agence spatiale européenne a décidé de développer 7 familles de satellites ou d'instruments :

  • Les satellites Sentinel-1.
  • Les satellites Sentinel-2 qui fournissent l'imagerie optique haute résolution permettant l'observation des sols (utilisation des sols, végétation, zones côtières, fleuves, etc.) ainsi que le traitement des situations d'urgence (catastrophes naturelles...). Le premier exemplaire a été placé en orbite en juin 2015 et le deuxième en mars 2017.
  • Les satellites Sentinel-3 fournissent des données optiques, radar et altimétrique sur les océans et continents. Le lancement du premier satellite Sentinel-3 était prévu fin 2017.
  • Sentinel-4 est constitué par des instruments embarqués comme charge utile sur les satellites météorologiques géostationnaires Météosat de Troisième Génération (MTG) de EUMETSAT. Ils fournissent des données sur la composition de l'atmosphère. Le premier doit être lancé en 2021.
  • Sentinel-5 : ces instruments fournissent également des données sur la composition de l'atmosphère. Ils doivent être embarqués comme charge utile sur les satellites météorologiques polaires MetOp de deuxième génération (EPS-SG) développés par EUMETSAT. Le premier satellite doit être lancé en 2019.

Développement du programme[modifier | modifier le code]

Le contrat de fabrication du premier Sentinel-1 d'un montant de 229 M€ est attribué le 18 juin 2007 à Thales Alenia Italie[1]. Le 12 mars 2010, un deuxième contrat de 270 millions € est passé entre Thales Alenia et l'Agence spatiale européenne pour la construction du second satellite Sentinel-2 ainsi que les satellites Sentinel-3[2]. l'ESA confie le 16 décembre 2010 la mise en orbite de Sentinel-1a à la société Arianespace qui utilisera un lanceur Soyouz tiré depuis la base de Kourou[3]. En juillet 2013 l'assemblage de Sentinel-1 s'achève et les premiers tests thermiques sont réalisés à Rome dans les locaux de Thales Alenia Italie[4]. Fin novembre débutent de nouveaux tests acoustiques, de vibrations sont réalis dans les locaux de la société à Cannes puis fin février le satellite est transporté par avion jusqu'à la base de lancement de Kourou[5].

Objectifs[modifier | modifier le code]

Les satellites Sentinel-1 doivent prendre le relais des missions ENVISAT et ERS en fournissant des images tous temps.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

Sentinel-1 est un satellite parallélépipédique de long de 3,4 m avec une section de dimension maximale 1,3 x 1,3 m en position repliée. Sa masse au lancement est de 2 300 kg dont 945 kg pour le radar (y compris le radar) et 154 kg kg d'ergols. Le satellite utilise la plateforme standardisée PRIMA (Piattaforma Italiana Multi Applicativa) développé par Thalès-Aliena Italie pour les satellites COSMO-SkyMed et RADARSAT-2. Le satellite est stabilité 3 axes. La détermination de l'orientation est obtenue grâce à des viseurs d'étoiles , des senseurs solaires, deux centrales à inertie redondantes et des accéléromètres. Pour modifier son orientation, le satellite a recours à quatre roues de réaction trois magnéto-coupleurs et à 12 petits propulseurs. Le satellite a connaissance de sa position dans l'espace avec une précision inférieure à 10 mètres et de son orientation avec une précision de 0,10 microrad[6].

Les panneaux solaires orientables sont constitués de cellules photovoltaïques à l'arséniure de gallium triple jonction. Ils fournissent 4,8 kW en fin de vie. L'énergie est stockée dans des batteries Li-ion d'une capacité de 324 ampères-heures. Le satellite dispose d'une capacité de stockage des données de 1,4 térabits. Les échanges de données se font en bande X avec un débit de 600 mégabits/seconde. Les télécommunications peuvent également se faire par voie optique (laser) en passant par les relais assurés par les satellites EDRS placés en orbite géostationnaire. L Le satellite est conçu pour une durée de vie minimale de 7,25 ans avec un objectif de 12 ans[6].

Instrument C-SAR[modifier | modifier le code]

C-SAR est un radar à synthèse d'ouverture fonctionnant en bande C qui peut recueillir des données selon 4 modes[7] :

  • Mode interférométrique : la largeur des vues (fauchée) est de 250 km e la résolution est de 5×20 m
  • Mode ondes : des images de 20×20 km avec une résolution de 5×5 sont prises tous les 100 km
  • Mode cartographique de bandes avec une fauchée de 80 km et une résolution de 5×5 m
  • Mode fauchée de grande largeur : les prises de vue se font sur une largeur de 400 km avec une résolution de 20×40 m.

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Le premier satellite de la série, Sentinel-1a a été placé en orbite par un lanceur Soyouz tiré le 3 avril 2014 depuis la base de Kourou[8]. Le deuxième satellite de la série, Sentinel-1b est placé en orbite le 25 avril 2016.

Orbite et périmètre couvert[modifier | modifier le code]

L'orbite des satellite Sentinel-1 est en grande partie polaire. C'est une orbite héliosynchrone à 693 km d’altitude. Le Sentinel-1A a un cycle de répétition orbital de 12 jours et 175 orbites par cycle Avec son jumeau sentinel-1B, lancé le 25.04.2016, les deux satellites partageront un même plan de cette orbite polaire avec un déphasage de 180°. Le cycle de répétition est alors divisé par deux (6j)

Avec les deux Sentinel-1, toute la surface de la terre sera couverte et chaque point distinct de la terre sera aperçu au minimun une fois tous les six jours.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Contract signed for buiding of GMES Sentinel-1 satellite », Agence spatiale européenne,
  2. (en) « http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus Signature_secures_future_Sentinels_for_GMES », Agence spatiale européenne,
  3. (en) « Arianespace to launch ESA'S first Sentinel satellite », Agence spatiale européenne,
  4. (en) « Turning up the heat of Europe-s first Sentinel », Agence spatiale européenne,
  5. (en) « Gearing up for a new era in earth observation », Agence spatiale européenne,
  6. a et b (en) « Copernicus: Sentinel-1 — The SAR Imaging Constellation for Land and Ocean Services », EO Portal (ESA) (consulté le 23 juin 2015)
  7. (en) « Facts and igures », Agence spatiale européenne (consulté le 24 juin 2015)
  8. (en) « Europe lofts first Copernicus environnemental satellite », Agence spatiale européenne,

Documents de référence[modifier | modifier le code]

  • (en) ESA Sentinel-1 Team, Mission requirements document for the European radar Observatory Sentinel-1, ESA, , 31 p. (lire en ligne)
    Cahier des charges des satellites Sentinel-1

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Vidéos[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]