Global Monitoring for Environment and Security - Définition

Projets et initiatives

Les satellites de l'Agence spatiale européenne

L'Agence spatiale européenne (ESA) développe actuellement une nouvelle série de satellites, appelés Sentinels, afin de répondre aux besoins du programme GMES en matière de données d'observation de la terre. Ces satellites auront des capacités d'imagerie radar et super-spectrale pour l'observation de la terre, des océans et de l'atmosphère. Les missions Sentinels auront les objectifs suivants :

• Sentinel-1 : fourniture d'imagerie radar tout-temps, jour et nuit, à des fins d'observation du sol et des océans. Le lancement du premier satellite Sentinel-1 est prévu pour fin 2011.
• Sentinel-2 : fourniture d'imagerie optique haute résolution pour l'observation des sols (utilisation des sols, végétation, zones côtières, fleuves, etc.). Sentinel-2 sera également utile pour la mise en œuvre de services de traitement de l'urgence. Le lancement du premier satellite Sentinel-2 est prévu pour fin 2012.
• Sentinel-3 : surveillance mondiale des océans et des sols. Le lancement du premier satellite Sentinel-2 est prévu pour fin 2012.
• Sentinel-4 : embarqué comme charge utile sur un satellite Meteosat de 3ème génération, Sentinel-4 fournira des données relatives à la composition de l'atmosphère. Il sera lancé en 2017.
• Sentinel-5 : fourniture de données relative à la composition de l'atmosphère. Sentinel-5 sera lancé en 2019 sur un satellite post-EUMETSAT Polar System (EPS)

Dans l'attente de la fourniture de données par les missions Sentinels, de nombreuses missions existantes ou à venir fournissent ou fourniront dans un futur proche des données utiles à GMES. Ces missions sont souvent désignées par l'acronyme GCM (GMES Contributing Missions).

ERS: Le satellite European Remote Sensing Satellite ERS-1 (1991-2000) était le premier satellite d'observation de la terre lancé par l'ESA. Lancé en 1995, ERS-2 fournit des données relative à la température de la surface des océans, aux vents marins et à la couche d'ozone.

ENVISAT: Lancé en 2002, Envisat est le plus gros satellite d'observation de la terre jamais construit. Il transporte des instruments radars et optiques sophistiqués parmi lesquels le radar ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) et le spectromètre MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Envisat fournit de manière continue des données issues de l'observation du sol, de l'atmosphère, des océans et de la calotte glacière. Les états membres de l'ESA ont voté à l'unanimité la reconduction de la mission Envisat jusqu'en 2013.

Earth Explorers: Les missions Earth Explorers sont de petites mission dédiées à l'étude d'aspects particuliers de l'environnement. Les missions Earth Explorer missions portent en particulier sur l'atmosphère, la biosphère, l'hydrosphère, la cryosphère et aussi sur le sous-sol, dans le but d'en apprendre davantage sur les interactions entre ces composants et sur l'impact des activités humaines sur les processus naturels. Six missions ont été retenues :

• GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Explorer), lancée le 17 mars 2009

• SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), lancement prévu en novembre 2009

• CryoSat-2 (mesurement de l'épaisseur de la banquise), lancement prévu en 2009

• Swarm (mesures de l'intensité et de la direction du champ magnétique terrestre), lancement prévu en 2010

• ADM-Aeolus (Atmospheric Dynamics Mission), lancement prévu en 2011

• EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer), lancement prévu en 2013

MSG: Seconde génération Meteosat, projet commun de l'ESA et d'EUMETSAT.

MetOp: MetOp est la première constellation européenne sur orbite polaire dédiée à la météorologie. MetOp sera constitué de trois satellites lancés sur une période de 14 ans. Ils fourniront des données météorologiques ainsi que des données utiles à l'étude du changement climatique.

SPOT: SPOT (Satellite Pour l'Observation de la Terre) consiste en un série de satellite d'observation de la terre fournissant des images haute résolution de la terre. SPOT-4 et SPOT-5 comporte des instruments nommés VEGETATION capable de surveiller les écosystèmes à l'échelle des continents.

TerraSAR-X: TerraSAR-X est un satellite d'observation de la terre fournissant des informations topographique de haute qualité. Les informations ainsi fournies sont utiles dans les domaines de l'hydrologie, de la météorologie, de l'utilisation des sols, de la gestion des forêts et de la protection de l'environnement.

COSMO-SkyMed: la constellation COSMO-SkyMed comporte des satellites équipés de radars SAR. Les applications incluent l'analyse des séismes, la surveillance de catastrophes environnementales et l'agriculture.

DMC: La constellation DMC (Disaster Monitoring Constellation) est constituée de cinq satellite permettant de fournir des images utiles aux équipes de secours intervenant au titre de la charte internationale "espace et catastrophes majeures".

JASON-2: JASON-2 fournit des mesures précises de la topographie de la surface des océans, des vents et de la hauteur des vagues.

PLEIADES: la constellation Pléiades (satellites) est constituée de deux satellites fournissant des images haute résolution de la terre.

Des données fournies par des satellites non-européens (par exemple LANDSAT, GOSAT, RADARSAT) peuvent également être utilisées par GMES.

Accord-cadre GMES entre ESA et Eumetsat

Été 2009 : l’Agence spatiale européenne et Eumetsat, signent un Accord-cadre sur le programme GMES, approuvé à l’unanimité par le Conseil de l'ESA le 10 juin 2009 et celui d’Eumetsat lors de sa dernière session les 30 juin et 1er juillet 2009. Cet accord, signé conjointement par le Dr. Lars Prahm et Jean-Jacques Dordain, directeurs-généraux respectifs d’Eumetsat et de l’ESA, ouvre la voie à de futurs arrangements détaillés entre les deux organisations au titre de leur coopération sur les Sentinelles GMES (Sentinelle-3, -4 et -5).

Cet accord-cadre définit les rôles et responsabilités des deux organismes dans le cadre de leur coopération sur la composante spatiale de GMES (GSC).

À ce titre :

• l'ESA est responsable de l'approvisionnement des missions Sentinelle de GMES, de la coordination globale de la Composante spatiale (GSC) et de l'interface entre cette dernière et les services GMES
• Eumetsat est responsable de la contribution de ses données, produits et services à GMES – conformément à la politique de données d’Eumetsat – et de la définition des besoins de la mission et de la réalisation des missions Sentinelle de GMES, qu'elle sera chargée d'exploiter.

Eumetsat et l’ESA prévoient des conventions d’exécution spécifiques concernant leur coopération sur le segment spatial de Sentinelle-3 ainsi que l’intégration des instruments de Sentinelle-4 sur les satellites Meteosat Troisième Génération (MTG) et de ceux de Sentinelle-5 sur les satellites polaires du système Post-EPS d’Eumetsat.

Eumetsat fournit déjà gracieusement ses données et produits, y compris les données en temps quasi réel, aux cinq services de base de GMES (trois accélérés et deux pilotes) au cours de leur phase pré-opérationnelle en cours. Les trois premiers services accélérés de GMES comprennent :

• la Surveillance des surfaces continentales
• la Surveillance du milieu marin
• l’Intervention d'urgence et les deux services pilotes, la Sécurité et la Composition de l'atmosphère.

Eumetsat fournit donc une partie importante des données satellitaires nécessaires aux Services GMES de Surveillance marine et atmosphérique.

Centre Euro Méditerranéen de l’Environnement et des Risques (CEMER)

Le CEMER, basé sur les compétences des partenaires des pôles, vise à mettre en œuvre un système de surveillance de l'environnement et de gestion des crises.

En particulier, une expérimentation a été menée sur le site de l'OIN Plaine du Var dans le cadre du projet européen WIN avec une simulation de gestion de crise, liée à des inondations dans la plaine du Var.

Réseau d'alerte aux Tsunamis et Cotiers en Méditerranée (RATCOM)

Une autre composante RATCOM (Réseau d'alerte aux Tsunamis et Cotiers en Méditerranée) est en cours de développement dans le cadre des projets du Fonds Unifié Interministériel des pôles (FUI). Ce projet, de 7,2 M€, porté par le pôle Risques et collabellisé par les pôles Mer et SCS comporte une composante montante de modélisation de la vague et de ses effets à partir de capteurs divers et une composante descendante d'alerte à la population mutualisant différents moyens de télécommunications.

Une déclinaison du CEMER Union pour la Méditerranée est soutenue par la mission Union pour la Méditerranée, le Maroc la Tunisie et l' Égypte.

Les partenaires

• Grands Groupes : Thales Alenia Space (porteur du projet), DCNS, SFR, Eutelsat
• PME : ACRI, I PROCESS, CEDRALIS, J&PGéo, C2 Innovativ’Systems
• Organismes de recherche et laboratoires : le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), l'Institut Eurécom, l'Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)
• Organismes publics : le Commissariat à l'énergie atomique (CEA-DAM), l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (IFREMER), le Centre national de la recherche scientifique (CNRS), Géoazur, Météo-France.

GMES Masters

Un concours européen, dénommé GMES Masters, est créé en 2009, centré sur les applications satellitaires dans le domaine de la gestion des risques, de l’environnement et du climat. Il est le fruit d’une initiative conjointe entre l’EPA Plaine du Var, porteur du projet Eco Vallée près de Nice, et le Centre d’Applications Spatiales d’Munich-Oberpfaffenhofen.

Les GMES Masters Awards viendront récompenser les meilleures applications basées sur des données issues de l’observation de la terre ayant recours au GNSS et aux instruments de mesure au sol ou aériens. Seront primés aussi bien les solutions de pointe s’appliquant aux nouveaux secteurs émergents, que les développements apportant une valeur ajoutée aux applications existantes pour les services relatifs aux thèmes du GMES – sol, océans et traitement de l'urgence.

Deux prix seront attribués, l’un pour le secteur public, l’autre pour le privé.

La meilleure application dans le domaine du secteur privé bénéficiera d’un accompagnement de six mois au sein de l’incubateur « Centre d’Applications Spatiales » d’Oberpfaffenhofen.

Le participant avec la meilleure application dans le secteur public sera invité à venir présenter son projet aux responsables d’Eco Vallée et aux représentants locaux de la Côte d’Azur (Team Côte d’Azur).

Autres initiatives

D'autres initiatives seront utiles au développement puis au fonctionnement du GMES. il s'agit notamment de :

• INSPIRE : cette initiative vise à construire une infrastructure de données spatiales au-delà des frontières nationales.
• URBAN ATLAS: A partir de données issues de photos satellites, Urban Atlas fournit une cartographie digitale permettant aux urbanistes de disposer des données à jour et précises de l'aménagement du territoire. Urban Atlas leur permettra notamment de mieux évaluer les risques et opportunités (inondations, impact du changement climatique, nouveaux besoins en infrastructure et en transport publics,...). Toutes les villes de l'Union Européennes seront couvertes d'ici 2011.
• SEIS : le système SEIS (Shared Environmental Information System) est une initiative commune de la Commission européenne et de L'Agence européenne pour l'environnement visant à établir avec les États Membres un système d'information environnementale intégré et partagé à l'échelle de l'Europe.