Surface Water Ocean Topography Mission

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Surface Water Ocean Topography
Satellite d'observation de la Terre
Description de cette image, également commentée ci-après
Vue d'artiste du satellite SWOT.
Données générales
Organisation Drapeau : États-Unis NASA
Drapeau : France CNES
Constructeur ?
Domaine Étude des eaux de surface
Statut En construction
Autres noms SWOT
Lancement 24 septembre 2021
Lanceur Falcon 9
Durée 3 ans (mission primaire)
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 2 000 kg
Contrôle d'attitude Stabilisé sur 3 axes
Source d'énergie Panneaux solaires
Orbite
Orbite Terrestre basse
Altitude 891 km
Inclinaison 77,6°
Principaux instruments
KaRIN Radar interféromètre en bande Ka

Surface Water Ocean Topography (SWOT) 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 -, leurs largeurs, les pentes de l'eau, d'estimer grâce à ces variables 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 maîtriser 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 doit 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 1,7 cm/km pour la pente (lorsque les mesures d'origine sont en moyenne sur des zones de 1 km2).

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

Contexte[modifier | modifier le code]

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 permet de faire progresser de manière importante au cours des 2 dernières décennies, la connaissance de la circulation océanique en réalisant des mesures altimétriques mettant en évidence les différences de niveau créées par les courants marins. Mais son application aux eaux continentales est limitée par la faible résolution de l'instrumentation aujourd'hui embarquée. Il faut concevoir un instrument nouveau pour supprimer ce handicap[1].

Objectifs[modifier | modifier le code]

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 l'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 permet 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[modifier | modifier le code]

Schéma des mesures de SWOT
Le schéma des mesures de SWOT.

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 mât 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 est placé sur une orbite géocentrique à 891 km effectue un passage sur l'ensemble des surfaces couvertes d'eau de la planète au minimum deux fois tous les 21 jours[2]. L'instrument KaRIN est capable de réaliser des mesures sur les fleuves de plus de 100 m de large, ainsi que sur les étendues d'eau de plus de 250 m par 250 m, ceci avec une précision décimétrique. Il peut également quantifier les pentes avec une précision de l’ordre 1,7 cm/km[3].

Avancement du projet[modifier | modifier le code]

La mission SWOT est inscrite dans le plan pour la décennie 2010 de la NASA pour l’étude des changements climatiques et environnementaux[4]. Le lancement du satellite est planifié, à ce jour, le 24 septembre 2021, par un lanceur Falcon 9 de la société SpaceX [1] depuis l'aire de lancement 4E à la base de lancement de Vandenberg. Le , la NASA et le CNES signe l'accord formalisant leur rôle dans le programme SWOT[5].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]