EOLE (satellite) - Définition et Explications

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Introduction

Maquette à l'échelle 1 de Eole

EOLE était un programme coopératif de satellites scientifiques et ballon-sondes entre le CNES et la NASA, avec la participation de l'Argentine (CNIE). EOLE-Cas A était ainsi un système qui a associé un satellite (Satellite peut faire référence à :) météorologique à une flottille de ballon-sondes dérivants dans le courant-jet (Un courant-jet, aussi couramment désigné par sa dénomination anglophone de jet...) de l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...) (500 ballons- 12 000 mètres) de septembre 1971 à juin 1972. Il est à l'origine du système de localisation et collecte de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) Argos.

Objectifs scientifiques

Dans les années 1960 apparaissent les premiers satellites météorologiques américains avec la famille des TIROS. Ces satellites circumpolaires complètent les informations traditionnelles servant aux études et à la prévision météorologique (La prévision météorologique est une application des connaissances en...). Avec les progrès de l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...), ils ouvrent la voie à la création de modèles mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) élaborés. Les chercheurs sont toutefois partagés sur l'importance relative de la télédétection (La télédétection désigne, dans son acception la plus large, la mesure ou l'acquisition...) par satellite (Satellite peut faire référence à :) et des mesures directes dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) (in situ) pour réaliser un modèle fiable. Ce débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance,...) débouche sur des propositions de systèmes utilisant des ballons dérivants pendant des mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) à différentes altitudes pour compléter les mesures des satellites à défilement.

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) Eole est issu de cette préoccupation scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) des météorologues américains et français. Il associe une flottille de 500 ballons dérivant à 12 000 mètres) dans l'hémisphère sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) à un satellite chargé de les localiser et de recueillir leurs informations météorologiques (pression et température). Des stations au sol collectent ces informations qui sont ensuite envoyées à un centre de traitement.

Description technique

Sous de nombreux aspects technologiques le projet est novateur. Il montre la faisabilité et l'intérêt des systèmes de localisation des mobiles et de collecte de données à partir de balises.

Satellite

Orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...): 903 / 878 km – 50° - (83 kg).

Son antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de...) est orientée vers la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) par une stabilisation à gradient de gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.). L'équipement original est le dispositif de localisation des balises. Il est basé sur la variation de fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) Doppler d'un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) d'oscillateur (En physique, un oscillateur est un système manifestant une variation périodique dans le temps (ou...) ultra-stable qui est émis par le satellite et renvoyé par la balise en cohérence de phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...). Cette méthode Interrogation- Réponse permet d'envoyer des ordres à la balise. Avec six ou sept points de mesures successifs, quand le satellite passe en visibilité (En météorologie, la visibilité est la distance à laquelle il est possible de...) de la balise, la localisation est obtenue à quelques centaines de mètres près. Le satellite a été lancé de la Base de Wallops Island (Wallops Island est une base de lancement connue sous le nom officiel de Wallops Flight Facility,...) par une fusée (Fusée peut faire référence à :) Scout de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...).

Ballon

C'est une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une...) étanche de 3,7 m de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) fait d'un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne...) résistant et peu extensible (Terphane). Le ballon est gonflé à l’hélium en légère surpression. Il emporte une balise dont le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...) est calculé pour qu'il plafonne à l'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) souhaitée (200 hPa- 12 000 m). Les causes de destruction sont les fuites courantes dans ce matériau très fin et le givrage dans l'atmosphère.

Balise

Elle est formée d'une traîne de 3 kg comprenant l'antenne, l'émetteur-récepteur (402 - 465 mHz), un générateur solaire photovoltaïque, une batterie souple et un réflecteur radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la...). Conçues pour la liaison avec le satellite, les balises ont été adaptées aux exigences propres du vol à haute altitude (température, turbulences et humidité) et aux contraintes de sécurité aérienne (La sécurité aérienne procède de l'ensemble des mesures visant à...). Il faut en effet qu'une collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de...) avec un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...) ne provoque aucun dégât catastrophique.

La traîne sous le ballon mesure 8 mètres de long pour répartir les masses et un dispositif de destruction permet au satellite de détruire le ballon par télécommande (Les télécommandes sont des dispositifs, généralement de taille réduite, servant à en...). (Ce dispositif est à l'origine d'une destruction intempestive de plusieurs dizaines de ballons suite à une erreur de télécommande d'une station de contrôle).

Bases de lancement de ballons

Pour les ballons de grande dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une...), c'est au lancement que les risques de détérioration de l'enveloppe et de la nacelle sont les plus importants. Pour lancer 500 ballons, des dispositifs spéciaux ont été étudiés en soufflerie et construits en Argentine sur trois bases de lancement permettant des lâchers entre 30° et 55° de latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre...) sud.

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