Sentinelle-3 (satellite) - Définition

Introduction

Sentinelle-3 est le troisième modèle de la famille des satellites Sentinelle.

Il est réalisé par Thales Alenia Space, dans le Centre spatial de Cannes Mandelieu, suite à un contrat de 305 M€, signé le 14 avril 2008 en présence de Dominique Bussereau, Secrétaire d'État auprès du ministre d'État, ministre de l'écologie, de l'énergie, du Développement durable et de l'aménagement du territoire, chargé des Transports, pour une mission d'océanographie ainsi que de surveillance de la végétation sur les terres émergées, un lancement prévu en 2012.

Compatible avec le lanceur européen Vega, ce satellite d’environ 1,2 tonnes, basé sur une plate-forme PRIMA, sera équipé de 4 principaux instruments.

OLCI

OLCI (Ocean and Land Color Instrument) est un instrument optique dédié à la couleur des océans et des Terres émergées pour assurer notamment une surveillance de l’état des océans (courant, vie marine…) et des zones côtières (pollution, courant…). Cet instrument permettra une meilleure prévision des changements et une meilleure gestion de ses ressources. C’est une version évoluée du spectromètre imageur MERIS qui vole sur Envisat. Il assurera donc la continuité des données, avec cependant, des performances supérieures. Il en aura la même résolution (300 m) mais sa fauchée sera plus large (1250 km) et il sera capable de distinguer 21 couleurs (ou bandes spectrales), contre 15 pour MERIS.

Au dessus des Terres, ces données permettront aux scientifiques de déterminer des paramètres géophysiques de la surface, de classifier des zones (par exemple forêt, désert, zone brulée, cultivée, inondée etc.) et d'en surveiller leur étendue et leur évolution. Au dessus des mers, la mesure de la couleur permet de déterminer la présence de certains constituants, comme par exemple la concentration en plancton, la présence de chlorophylle dans l'eau, le transport de sédiments, la présence de pollution et d'autres paramètres encore.

Les 6 bandes supplémentaires d’OCLI, réparties dans toute la bande spectrale entre 390 et 1040 nm, permettront d’améliorer la qualité des mesures en apportant des corrections atmosphériques plus fines.

OCLI est un spectromètre imageur avec un champ de vue qui s'étend sur 68,6 degrés, transversalement à la trace au sol du satellite. Il est couvert par 5 cameras élémentaires qui sont disposées en éventail dans un plan vertical perpendiculaire au vecteur vitesse du satellite (à la direction de déplacement du satellite). Chaque caméra à un champ de vue de 14,2 degrés.

A la différence de MERIS, le champ de vue d’OLCI est décalé vers l’ouest de 12,6 degrés de façon à éviter les phénomènes de réflexion du Soleil sur la mer, qui perturbent beaucoup les images d’Envisat.

SRAL

SRAL (Sar Radar Altimeter) est un radar altimètre, l’instrument principal de la mission topographique de Sentinelle-3 dont l’objectif est de fournir des données opérationnelles non seulement sur le plein océan mais aussi sur les zones côtières, les glaces ou encore sur les eaux continentales comme les lacs et rivières.

SRAL est une version évoluée d’altimètre qui intègre la plupart des fonctionnalités de SIRAL-2, l'instrument scientifique principal du satellite CryoSat-2 (qui sera lancé début 2010) et de L'altimètre Poséidon-3 embarqué sur le satellite Jason-2.

Il intègre notamment le mode « SAR – haute résolution » de SIRAL-2 ainsi que les derniers algorithmes de poursuite de terrain dits « en boucle ouverte » de Poseidon-3 ce qui lui confère une grande souplesse d’emploi et autorise une augmentation significative des zones accessibles à la mesure.

A l’image de Poseidon-3, le SRAL est bi-fréquence : il émet séquentiellement des impulsions en bande Ku et en bande C ce qui permet d’estimer le retard de propagation des ondes radiofréquences dans l’ionosphère et d’améliorer ainsi la connaissance des distances.

Son rôle est de déterminer avec une très grande précision la distance entre le satellite et la surface d’intérêt, afin de déduire la hauteur (ou la variation de hauteur) de cette dernière. A titre d’exemple, les variations locales de hauteurs des océans peuvent atteindre plusieurs mètres. La précision visée est de l’ordre du centimètre, ce qui représente une performance remarquable pour une mesure prise à partir d’une orbite à 815 km.

Sur le long terme, l’analyse de ses données (calibrées, moyennées et comparées à celles issues d’autres missions…) va aussi permettre de mettre en évidence les évolutions du niveau moyen des mers voisines du millimètre ce qui en fait un outil particulièrement bien adapté au suivi de l’impact du réchauffement climatique.

Cet instrument, fournit également d'autres types de mesures, qui sont destinées aux météorologues, comme la hauteur des vagues ou l'intensité des vents à la surface de la mer de façon à améliorer la qualité des prédictions marines et à mieux anticiper les évolutions de certains phénomènes météorologiques extrêmes comme les cyclones.