La mission Copernicus Sentinel-2 nous emmène au-dessus de l’atoll de Tarawa dans la République de Kiribati – une nation éloignée du Pacifique menacée par la montée des mers. La République de Kiribati est une nation insulaire indépendante composée d’environ 33 atolls près de l’équateur dans le Pacifique central. Les îles sont réparties sur environ 3,5 millions de km² d’océan, mais avec une superficie totale de seulement 800 km². L’atoll de Tarawa, photographié ici, se situe à peu près à mi-chemin entre Hawaï et l’Australie. Tarawa se compose d’un grand lagon bordé d’un récif en forme de V, long d’environ 35 km, et composé de plus de 30 îlots. Tarawa, le site d’une bataille brutale de la Seconde Guerre mondiale, est divisé en Tarawa Nord et Sud. Crédit : Contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2020), traitées par l’ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
L’élévation du niveau de la mer est l’une des conséquences les plus immédiates du changement climatique, comme l’ont souligné récemment les appels urgents des dirigeants des nations insulaires lors du sommet COP26. Des mesures mondiales de l’élévation du niveau de la mer sont impératives pour étayer la politique mondiale et les stratégies de protection des côtes et des terres basses. Mesurer de minuscules différences de hauteur de la surface de la mer depuis l’espace n’est pas une tâche facile, mais c’est exactement ce que fait le satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich. Et, après un an de tests exhaustifs, cette nouvelle mission fournit désormais les données les plus précises au monde sur l’élévation du niveau de la mer.
Lancé le 21 novembre 2020, Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich utilise la dernière technologie d’altimétrie radar, développée par l’ESA, pour faire avancer le record à long terme des mesures de hauteur de la surface de la mer qui a commencé en 1992 par le satellite franco-américain Topex-Poséidon et qui ont été suivies par la série Jason de missions satellites.
La mission Copernicus Sentinel-6 comprend deux satellites identiques lancés à cinq ans d’intervalle. Il sert non seulement Copernicus, mais aussi la communauté climatique internationale. Étant donné que l’élévation du niveau de la mer est un indicateur clé du changement climatique, une surveillance précise de l’évolution de la hauteur de la surface de la mer au cours des décennies est essentielle pour la science du climat, pour l’élaboration des politiques et, en fin de compte, pour protéger les vies dans les zones de basse altitude vulnérables. Copernicus Sentinel-6 assume le rôle de mission de référence altimétrique radar, poursuivant l’enregistrement à long terme des mesures de la hauteur de la surface de la mer commencé en 1992 par les satellites franco-américains Topex Poséidon puis Jason. Il est important de noter que Sentinel-6 intègre, pour la première fois, un radar à synthèse d’ouverture dans la série chronologique des missions de référence altimétrique. Crédit : ESA/ATG medialab
Avec l’importance de surveiller l’élévation du niveau de la mer si haut sur l’agenda mondial, de nombreuses organisations ont été impliquées pour faire de Copernicus Sentinel-6 la mission de référence de l’étalon-or pour prendre l’enregistrement des mesures de la hauteur de la surface de la mer dans le futur, et pour ce faire avec plus de précision que jamais.
Ainsi, si Sentinel-6 fait partie de la famille des missions Copernicus de l’Union européenne, sa mise en œuvre est le résultat d’une coopération exceptionnelle entre la Commission européenne ESA, Eumetsat, Nasa, et la NOAA, avec le soutien de l’agence spatiale française CNES.
Eumetsat – l’Organisation européenne pour l’exploitation des satellites météorologiques, est responsable de l’exploitation du satellite et de la mise à disposition des données aux utilisateurs.
Les premiers produits de données, qui étaient des produits à faible résolution, ont été publiés en juin. Il s’agissait d’une étape importante dans la transition vers les produits à plus haute résolution lancés aujourd’hui. Les données ont été utilisées pour la prévision météorologique et les modèles de prévision saisonnière, et pour prévoir le développement et la trajectoire des ouragans.
L’altimètre Poséidon-4 de Sentinel-6 a été conçu pour intégrer de nouvelles mesures radar à synthèse d’ouverture en bande Ku à haute résolution dans la série chronologique de référence altimétrique. Il fournit donc simultanément des mesures à basse résolution et des mesures à haute résolution. Les mesures à basse résolution sont mises en correspondance avec les mesures du prédécesseur de la mission, Jason-3, et, par conséquent, essentielles pour assurer la continuité, et les données haute résolution améliorées peuvent alors être proposées en toute confiance.
Pour s’assurer que les différences entre les séries chronologiques historiques à faible résolution et les nouvelles données de Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich sont bien comprises, un vol en tandem de 12 mois a eu lieu. Cela implique que Sentinel-6 vole 30 secondes derrière son satellite prédécesseur, Jason-3, en suivant la même trajectoire au sol.
Après des mois de tests minutieux, le flux de données haute résolution Copernicus Sentinel-6 est désormais disponible.
Julia Figa Saldana, responsable du programme d’altimétrie océanique d’Eumetsat, a déclaré : « Des experts du monde entier ont examiné de près et validé les données, confirmant que la mission Copernicus Sentinel-6 est robuste, précise et très fiable. En calibrant Sentinel-6 par rapport à son prédécesseur Jason-3 à 1 mm près, nous nous assurons que le record de 30 ans du niveau moyen de la mer, tel que capturé par les altimètres radars satellites, se poursuit sans interruption.
« Les données publiées aujourd’hui sont essentielles pour surveiller l’impact du changement climatique sur les océans de la Terre. »
Cette animation montre l’impulsion radar de l’altimètre du satellite Sentinel-6 Michael Freilich rebondissant sur la surface de la mer afin de mesurer la hauteur de l’océan. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Craig Donlon, scientifique de la mission Sentinel-6 de l’ESA, a ajouté : « Les mesures de l’élévation du niveau de la mer offrent une vue unique mais intégrée du changement climatique, car le réchauffement de l’océan s’étend et la fonte accrue des glaces sur terre entraînent toutes deux une augmentation du niveau de la mer.
« Sentinel-6 Michael Freilich introduit pour la première fois une nouvelle technique de mesure par radar à synthèse d’ouverture dans la série chronologique des altimètres de référence. Cela permet à Sentinel-6 de fournir des mesures améliorées de l’état de la mer et de la vitesse du vent, des capacités améliorées pour les applications hydrologiques des rivières et des lacs tout en maintenant la stabilité des estimations de l’élévation du niveau de la mer. Ces mesures fournissent des preuves essentielles pour développer et mettre en œuvre une politique sociétale solide pour notre avenir. »
Le chef de projet Copernicus Sentinel-6 de l’ESA, Pierrik Vuilleumier, a déclaré : « La collaboration avec la NASA, EUMETSAT, la NOAA et le CNES s’est aujourd’hui concrétisée avec la diffusion en temps voulu des produits de la mission aux utilisateurs opérationnels, assurant à la fois la continuité avec les missions de référence précédentes et nouveaux produits de radar à synthèse d’ouverture à haute résolution. La technologie numérique de l’altimètre Poséidon-4 apporte un niveau de performance sans précédent.
“Alors que Sentinel-6 Michael Freilich dépasse les attentes en orbite, nous sommes occupés avec son successeur, Sentinel-6B. Le satellite se trouve maintenant dans les installations d’IABG à Ottobrunn, en Allemagne, et subit une campagne de tests environnementaux qui se poursuivra jusqu’en mars prochain. Au milieu de l’année, il sera stocké jusqu’à ce que nous préparions son lancement fin 2025. »