METEOSAT
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Météosat de première génération.
Météosat de première génération.

METEOSAT ou Météosat (Meteosat en anglais) est une famille de satellites météorologiques réalisés sous maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à...) d'oeuvre de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) (ESA). Ce sont des satellites géostationnaires , c'est-à-dire qu'ils conservent toujours la même position par rapport à la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus...), et permettent donc l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) en continu d'une zone précise du globe.

Les satellites Météosat envoient régulièrement sur Terre de nombreuses images numériques de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière...) terrestre et autres données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) qui permettent aux météorologues, à partir des observations d'anticyclones, dépressions atmosphériques, masses nuageuses (etc.), d'élaborer les bulletins météorologiques. Ces données sont également essentielles pour anticiper certains phénomènes météorologiques ravageurs tels que les ouragans, tempêtes ; et pour le suivi de l'évolution du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météorologie qui...) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que...).

Historique

Le programme Météosat fait partie du système mondial d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), mis en place par l'Organisation (Une organisation est) météorologique mondiale au milieu des années 1970. Il comprend cinq satellites équi-répartis sur l'orbite géostationnaire (L'orbite géostationnaire, abrégée GEO (geostationary orbit), parfois appelée orbite de Clarke, est une orbite située à 35 786 km d'altitude...), tous dans le plan de l'équateur, aux positions longitudinales suivantes :

  • 0 degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :), méridien de Greenwich (Le méridien de Greenwich est le méridien qui sert de référence internationale de longitude.) (verticale du Golfe (Un golfe (italien golfo, grec kolpos, pli) est une partie de mer avancée dans les terres, en général selon une large courbure.) du Gabon) : Meteosat (METEOSAT ou Météosat (Meteosat en anglais) est une famille de satellites météorologiques réalisés sous maîtrise d'oeuvre de l'Agence spatiale européenne (ESA). Ce sont des satellites...), réalisé par l'Europe ;
  • 75°W : un satellite (Satellite peut faire référence à :) américain GOES-E ;
  • 135°W : un autre satellite (Satellite peut faire référence à :) américain GOES-W ;
  • 140°E : un satellite japonais ;
  • 74°E : un satellite indien. Il faut noter qu'à l'origine du programme, cette position orbitale avait été attribuée à l'URSS. Devant la carence de ce pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent...) à fournir un satellite aux " normes occidentales ", c'est l'Inde qui s'est vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) ré-attribuer la position.

Les satellites Météosat, de première génération, ont été réalisés dans le Centre spatial (Un Centre spatial est un lieu dédié à l'activité astronautique. Il peut être "public" ou "privé". Ces activités...) de Cannes Mandelieu par un consortium créé à cet effet: COSMOS, comprenant Aerospatiale, Matra., MBB, Marconi., Selenia Spazio, etc. Au début du programme, en 1970, le chef de programme était Roger Imbert.

Programme Météosat

Le premier satellite, Météosat 1, a été lancé le 23 novembre 1977. En 1995, EUMETSAT (EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites) est une organisation intergouvernementale créée par une convention internationale,...) (organisation européenne pour l'exploitation de satellites météorologiques) a officiellement pris la responsabilité du financement et de l'exploitation des satellites Météosat et de la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit,...) de leurs données.

Aujourd'hui, trois satellites Météosat de première génération sont encore en exploitation : Météosat 5 observe l'Inde ; Météosat 6 et Météosat 7 observent l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire...).

Il faut noter que ce programme est le premier grand (voire seul) programme d'application opérationnel de l'ESA assurant une continuité de service grâce à des satellites de remplacements (ceux de première génération, puis ceux de seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est...) génération). Avec même, depuis les années 80, une redondance de satellites en orbite: il y en a toujours deux sur le méridien (En géographie, un méridien est un demi grand cercle imaginaire tracé sur le globe terrestre reliant les pôles géographiques. Tous les points de la Terre situés sur un même méridien ont la...) de Greenwich, prêts à continuer le service, si l'un tombe en panne.

Météosat de seconde génération (MSG)

C'est Aerospatiale, maintenant Thales Alenia Space (Thales Alenia Space est une coentreprise franco-italienne, née le 10 avril 2007 par l'apport à Thales des activités spatiales...), qui a remporté l'appel d'offres pour cette seconde génération et a réalisé les satellites dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu.

Le 28 août 2002 a été lancé le premier satellite MSG, Météosat de Seconde Génération. Cette famille de satellites dispose de radiomètres imageurs plus sophistiqués, 12 canaux contre 3 pour la précédente génération, et fournissent des images tous les quarts d'heure (L'heure est une unité de mesure  :), soit deux fois plus fréquemment.

Depuis 1977, neuf satellites de la famille Météosat ont été mis en orbite autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de la Terre, dont deux satellites MSG. Le dernier lancement en date, celui de MSG 2, a été effectué le 21 décembre 2005.

Fonctionnement

Météosat fonctionne comme un scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer » dans le sens de « parcourir une...). Au cours de ses rotations, à 100 tours par minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est...), autour de son axe principal, un radiomètre analyse des " lignes-images " de la surface terrestre, qui sont converties en 2 500 points-images numérisés (pixels). Ils sont transmis, quasiment en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel, vers le centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont coordonnées les actions qui concourent à l'accomplissement d'une mission spatiale telles...) des satellites (ESOC) situé à Darmstadt, Allemagne. Depuis son altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie sur terre.) de 36 000 km, la Terre est vue sous un angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de 18 degrés, soit un vingtième de la rotation du satellite. Pendant le reste de la rotation, le radiomètre est basculé vers le haut de l'équivalent d'une " ligne-image ". La rotation suivante permet de prendre une nouvelle ligne contiguë de la précédente. C'est au bout de 2 500 tours (soit 25 minutes) que 2 500 lignes ont été analysées, fournissant donc une matrice de 6 250 000 pixels, et ce dans diverses bandes de fréquences. Pendant quelques minutes, le radiomètre est rapidement basculé vers le bas, prêt pour un nouveau scan. Les scans sont démarrés automatiquement aux heures rondes H et H+30 minutes. On obtient donc 48 scans par jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) (ceci est valable pour les Météosat de première génération ; les cadences ont été doublées sur ceux de seconde génération).

Les données brutes sont traitées au centre de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.), puis transmises à divers utilisateurs, dont le Centre européen de prévision météorologique à moyen terme (CEPMMT) situé à Reading (Berkshire, UK) chargé de la mise au point (Graphie) du modèle mathématique (Un modèle mathématique est une traduction de la réalité pour pouvoir lui appliquer les outils, les techniques et les théories mathématiques, puis...) de circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) atmosphérique, mais également vers les offices de météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent dans le but de comprendre comment ils se forment et évoluent en fonction des...) nationaux - dont le Centre de Météorologie Spatiale (CMS, voir lien externe) de Météo France - pour leurs propres traitements et la fournitures d'images reconstituées aux diverses chaînes de télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de scènes animées et généralement sonorisées qui sont reproduites sur un poste récepteur appelé téléviseur (ou, par abus...) et leurs journaux météo.

Qualité image

Les études de la qualité des images ont été entreprises au CNES, en tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) premier lieu par Jacques Breton et Jean-Pierre Antikidis. Après le début de la construction des satellites chez Aerospatiale à Cannes, une équipe plus complète a été mise en place, comprenant des représentants des deux industriels principaux : Matra pour le radiomètre et Aerospatiale pour le satellite. Après caractérisation des défauts pouvant causer des pertes de qualité, des études de logiciels permettant de les corriger ont été entreprises, à partir de 1975. Elles ont abouti à des logiciels de correction qui ont été implantés à l'ESOC à Darmstadt, à temps pour le lancement du premier satellite en novembre 1977. Au début du programme, le responsable " qualité image " était Guy Lebègue.

Il faut noter une implication dans ces études, dans les années 70, du Laboratoire ARMINES de l'Ecole des Mines de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre...), tout nouvellement implanté sur la toute naissante technopole (Les termes technopole ou technopôle apparaissent régulièrement dans la littérature à la fin des années 1970. Rapidement, un débat...) de Sophia-Antipolis. Son équipe de développement de logiciels de traitement des images spatiales fut mise en oeuvre sous la direction de Michel Albuisson.

Calibration du radiomètre sur la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance...)

Peu de temps après le lancement du premier satellite, une anomalie est apparue sur le mécanisme de calibration de la voie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.). En effet, pour calibrer parfaitement les valeurs des informations infrarouges, représentatives des températures observées sur la Terre, le radiomètre est équipé d'un "corps noir (En physique, un corps noir désigne un objet idéal dont le spectre électromagnétique ne dépend que de sa température. En pratique, un tel objet matériel n'existe pas, mais il...)" de référence amovible. C'est le mécanisme de déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le...) qui posait des soucis. Après concertation avec toutes les équipes travaillant sur ce problème, la solution est venue de la Lune! En effet, notre satellite naturel (Un satellite naturel est un objet qui orbite autour d'une planète ou d'un autre objet plus grand que lui-même et qui n'est pas d'origine humaine, par opposition aux satellites artificiels....) est visible de temps en temps en bordure des images de la Terre prises par Meteosat, et ce plusieurs fois par mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). L'idée est venue des astronomes de l'observatoire du CERGA, à Grasse, équipés de télescopes observant la Lune, y compris en infrarouge. Il suffisait d'enregister des images typiques de la Lune, les "mers (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.)" en particulier dont la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du transfert de...) devait être bien connue, des astronautes américains s'y étant déjà promenés. Hélas, toute la littérature de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale...), consultée, ne comportait pas cette information. C'est donc une étude théorique et pratique, coordonnée par Guy Lebègue, qui fut mise en oeuvre en ce début 1978 avec une modélisation de la température des "mers" en fonction des éclairements solaires et vérification par des mesures effectuées par les télescopes du CERGA par l'un des astronomes, Jean Gay. Cela valut quelques belles séances de nuit sur le plateau de Calern, en plein hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.), sous la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les flocons...). En avril, un modèle était prêt, transmis à l'ESOC pour programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent l'écriture des programmes informatiques. C'est une étape importante...) des logiciels de calibration, sous la direction de Jean Le Ber. Le tout valut une contribution très intéressante au 29ème congrès de la Fédération Internationale d'Astronautique (L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique, est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule...) qui se tint à Dubrovnik en septembre de la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.).

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