Orbiting Carbon Observatory

L' Orbiting Carbon Observatory (OCO) est un satellite de télédétection de la NASA qui devait effectuer des mesures de la quantité de dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère terrestre. Il a été détruit au cours de son lancement le 24 février 2009 à la suite de l'échec de la séparation de la coiffe du lanceur Taurus chargé de la placer sur orbite. Fin 2009 la décision de fabriquer et lancer un nouvel exemplaire du satellite n'avait toujours pas été prise faute de moyens budgétaires. Cette mission spatiale fait partie du programme Earth Observing System qui regroupe un ensemble de satellites de la NASA 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.

Les mesures effectuées par OCO devaient être suffisamment précises pour fournir pour la première fois la distribution géographique des sources de dioxyde de carbone et des puits de carbone naturels à une échelle régionale.

Les données recueillies devaient permettre d'améliorer notre compréhension du cycle du carbone, des processus naturels et les activités humaines qui contribuent à modifier l'abondance et la distribution géographique des gaz à effet de serre. Cette modélisation améliorée devait permettre en retour de réaliser des prévisions plus fiables de l'évolution de la quantité et de la distribution géographique du dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre et l'incidence de ces modifications sur le climat de la Terre.

Durant sa mission prévue sur une durée de 2 ans, le satellite de 530 kg est placé sur une orbite polaire de 700 km d'altitude de manière à pouvoir observer pratiquement l'ensemble de la surface de la Terre tous les 16 jours. Il vole en formation avec le A-train une série de satellites consacrés à l'observation de l'atmosphère terrestre. Cette configuration permet aux scientifiques de corréler les mesures effectués par les différents satellites. Les utilisateurs d'OCO devaient notamment utiliser les mesures effectuées par l'instrument Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) placé sur le satellite Aqua du A-train.

La mission, qui a couté 280 million US $ , fait partie du programme Pathfinder de la NASA dédié aux sciences du système terrestre.et est géré par le Jet Propulsion Laboratory à Pasadena en Californie.

Le satellite comporte un seul instrument qui devait permettre d'effectuer la mesure la plus précise jamais faite du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère terrestre. Cet instrument est composé de trois spectromètres à haute résolution placés en parallèle alimentés par un télescope commun. Les spectromètres effectuent des mesures simultanées de l'absorption de la lumière solaire par le dixoxyde de carbone et l'oxygène moléculaire dans le proche infrarouge : lorsque la lumière du soleil après avoir traversé l'atmosphère terrestre est réfléchie par la Terre, les molécules des gaz présents dans l'atmosphère absorbent certaines des longueurs d'onde. Le spectre lumineux qui en résulte est incomplet et la position de ces trous reflète la nature des gaz traversés. Chacun des spectromètres effectue sa mesure sur une gamme de longueurs d'ondes donnée. En mesurant de manière fine la quantité de lumière absorbée pour les longueurs d'ondes caractérisant le dixoxyde de carbone, OCO permet de calculer avec une très grande précision le nombre de molécules présentes le long du chemin parcouru par le rayon lumineux depuis la limite supérieure de l'atmosphère jusqu'au sol. Pour prendre en compte la grande vitesse de déplacement du satellite combiné au fait que les concentrations de CO₂ varient d'un lieu à l'autre, les mesures sont effectuées 3 fois par seconde.