Les satellites météorologiques
Définitions
Un satellite est un élément dans l'espace qui tourne autour d'une entité plus grosse que lui.
Un satellite naturel
Objet de l'Univers qui fait le tour d'un autre plus important.
La Lune est le satellite naturel de la Terre.
Mercure est le plus proche satellite naturel du Soleil.
Un satellite artificiel
Un satellite artificiel est un appareil fabriqué par l'être humain pour graviter autour d'un objet de l'Univers dans l'espace.
Les satellites Galiléo sont des satellites artificiel chargés de fournir la position des usagers d'un GPS.
Les satellites artificiels du nom de Météosat fournissent la météo à l'Europe.
Un peu d'histoire
Naissance
C'est en 1959, qu'un premier satellite météorologique nommé Vanguard 2 a été lancé par les Etats-Unis.
Ce lancement fut un échec car le satellite ne se stabilisa pas correctement sur l'axe de rotation.
C'est en 1960 avec le satellite TIROS I de la NASA que le premier satellite pleinement fonctionnel fut en orbite.
Rôle
Un satellite météorologique doit : surveiller le temps et le climat sur la Terre.
Les caractéristiques
Elles sont au nombre de deux :
- c'est un satellite dit "géostationnaire"
- il possède ce que l'on appelle des "senseurs".
Les pays possédant des satellites météorologiques
- Les Etats-Unis avec "GOES" depuis 1959
- L'Europe avec "Météosat" depuis 1975
- Le Japon avec "MTSAT" depuis 1978
- La Chine avec "Feng-Yun" depuis 1988
- La Russie avec "GOMS" depuis 1990
- L'Inde avec "METSAT" depuis 2000
Le principe d'un satellite géostationnaire
Généralité
Un satellite géostationnaire est placé en orbite aux alentours
de 36 000 km au dessus de l'équateur. Il tourne à une vitesse identique
à celle de la Terre et dans le même sens. Il voit donc toujours la même
zone (côté) de la Terre.
Sur l'image ci-dessous, vous pouvez voir
les différents satellites météorologiques au 31 décembre 2013.
Mise en orbite
La mise en orbite d'effectue en deux étapes :
- Grâce au lanceur au sol, le satellite est lancé sur une orbite ellipsoïde autour de la Terre.
- Quand le satellite parvient à l'apogée de cette ellipse, le moteur du satellite se déclanche afin de le placer sur une orbite circulaire autour de la Terre.
Je vous conseille d'aller voir : Principe de mise en orbite afin de mieux comprendre le fonctionnement de cette mise en orbite.
Les senseurs
Définition : C'est un système capable de détecter quelque chose.
L'alarme se déclenche grâce au senseur qui détecte les mouvements.
C'est un synonyme de capteur, détecteur.
Le radiomètre
Il possède des canaux capablent de voir dans le visible et d'autres canaux capablent de voir dans l'infrarouge.
Image représentant les différents rayons lumineux entrant dans l'atmosphère terrestre :
Nous voyons sur l'image ci-dessus que le radiomètre réceptionne la lumière diffusée et réfléchie par la Terre. Ces rayons lumineux sont ensuite transformés en image qui sera envoyée à la Terre.
La prise d'image radiométrique
Le satellite a un comportement similaire à celui de la Terre dans le sens où il tourne autour d'un astre : la Terre et en même temps il tourne sur lui-même. Sa rotation sur lui-même est effectuée à 100 tours par minute. Il y a donc un moment ou il voit la Terre (30 millisecondes) et un moment ou il visualise l'espace (570 millisecondes). Pendant son temps d'observation de la Terre, le satellite va acquérir des images sur une étroite bande de la surface de la Terre comme nous pouvons le voir sur l'image ci-desus. Quand le satellite voit l'espace, il fait tourner son miroir qui lui permet de réceptionner les rayons lumineux sur une étroite bande. Cette séquence se répète en commencant par observer des bandes au pôle sud et en remontant progressivement vers le Nord. L'acquisition de bandes sur l'ensemble de la Terre prend ainsi 12 muinutes 30 secondes. Suite à cela, le satellite fait redescendre le miroir à sa position initiale (au pôle sud), cela lui prend 2 minutes 30 secondes qu'il utilise pour calibrer les détecteurs.
Voici une image provenant du site MétéoFrance et produite par un satellite Météosat au dessus de l'Europe le 24 octobre 1999 :
Les différentes couleurs représentent les températures : le rouge-orange correspond à une température comprise entre 30 et 50°C, le bleu entre -20 et 12°C, le vert entre -40 et -20°C, le jaune entre -47 et -40° et le blanc/rose entre -60 et -48°C. Les températures les plus chaudes correspondent au sol et les plus froides au sommet des nuages les plus élevés.
Le sondeur
Le sondeur possède des canaux capablent de récupérer des longueurs d'ondes de type utra-violets, visible et proche infra-rouge.
Son rôle est d'étudier les couches atmosphériques du point de vue chimique et de la qualité de l'air.
Les informations récupérées grâce au sondeur sont les vapeurs et le profil de température dans l'atmosphère.