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European Remote-Sensing Satellite

ERS-1 survolant la banquise (vue d'artiste).

Donnees generales

Organisation	ESA ( Agence spatiale europeenne )
Constructeur	Matra Marconi Space
Domaine	Observation de la Terre
Lancement	ERS-1 : 17 juillet 1991 ERS-2 : 21 avril 1995
Fin de mission	10 mars 2000 4 juillet 2011
Identifiant COSPAR	1995-021A 1991-050A 1995-021A
Site	https://earth.esa.int/eogateway/missions/ers/

Caracteristiques techniques

Masse au lancement	2 157 kg

Donnees cles

Orbite	Orbite polaire
Altitude	785 km
Periode de revolution	100 min

Principaux instruments

SAR	Radar a synthese d'ouverture en bande C
ATSR	Radiometre (passif)
RA	Altimetre radar en bande Ku
MWR	Radiometre micro-ondes
GOME	Analyse de la couche d'ozone ( atmosphere )
WS	Scatterometre pour mesurer la vitesse du vent

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European Remote-Sensing Satellite (en francais Satellite europeen de teledetection ) generalement designee par l' acronyme ERS est une famille de satellite d'observation de la Terre developpee par l' Agence spatiale europeenne . Deux satellites ont ete construits respectivement ERS-1 lance en 1991 et ERS-2 lance en 1995. ERS-1 est arrive en fin de vie le 10 mars 2000. La mission scientifique d'ERS-2 s'est terminee le 4 juillet 2011 ; le satellite a alors ete soumis a des operations de fin de vie qui se sont deroulees jusqu'au 5 septembre 2011. ERS-1 et ERS-2 ont, l'un comme l'autre, largement depasse leur duree de vie nominale de 3 ans.

Caracteristiques techniques [ modifier | modifier le code ]

Les deux satellites reutilisent la plateforme developpee pour le satellite d'observation francais SPOT. La masse du satellite ERS-1 est de 2 157,4  kg (ERS-2 2 516  kg ) dont 888,2  kg de charge utile. Les deux satellites forment un parallelepipede de 12 metres de long, pour 2,5 metres dans les deux autres dimensions. L'antenne radar et les panneaux solaires portent l'envergure a 12 metres. L'energie est fournie par un ensemble de panneaux solaires pouvant produire jusqu'a 2,6  kW ^{[ 1 ] , [ 2 ]} .

Instruments [ modifier | modifier le code ]

Les deux satellites embarquent une serie d'instruments collectant differentes donnees sur la surface des oceans, des terres emergees et l'atmosphere de la Terre ^{[ 3 ]} :

• RA ( Radar Altimeter ) est un altimetre radar en bande Ku (13,8  GHz ) mesure les echos des surfaces de l'ocean et des glaciers et banquises.
• MWR ( microwave radiometer ) est un radiometre a micro-ondes passif a quatre bandes qui permet de mesurer la vapeur d'eau et l'eau contenue dans les nuages pour corriger les donnees de l'altimetre laser.
• ATSR ( Along Track Scanning Radiometer ) est un radiometre infrarouge (IRR) et en lumiere visible ainsi que pour mesurer la temperature a la surface des oceans et au sommet des nuages . A bord d'ERS-2 est embarque un sondeur micro-ondes (MWS) pour surveiller la vegetation.
• SAR ( Synthetic Aperture Radar ) est un radar a synthese d'ouverture fournissant des images bidimensionnelles avec une resolution haute (jusqu'a 6 metres dans l'axe de la trace au sol ). Les images sont collectees au maximum durant dix minutes par orbite.
• WS ( Wind Scatterometer ) est un scatterometre qui permet de mesurer la vitesse et la direction du vent a la surface de l'ocean. Les donnees recueillies sont stockees dans les bases de donnees climatiques et utilisees pour mettre a jour les modeles climatologiques.
• GOME ( Global Ozone Monitoring Experiment ) est un spectrometre en lumiere visible et ultraviolet pour la surveillance de l'ozone atmospherique.

Afin de determiner precisement son orbite, ERS-2 avait egalement a son bord l'instrument PRARE ( Precision Range and Range-Rate Equipment ) et un retroreflecteur laser. Ce dernier a notamment permis de calibrer l'altimetre radar avec une precision de 10  cm .

Fonctionnement [ modifier | modifier le code ]

Les deux satellites etaient places sur une orbite heliosynchrone a une altitude moyenne de 780  km .

ERS-1 a eu trois grandes phases de mission:

• le mode "3 jours" (ou Ice Phase ) a permis d'obtenir, sur une partie du globe, des series temporelles d'images tres denses pour le suivi de parametres environnementaux comme l'humidite des sols.
• le mode "35 jours", d'acquisition systematique et de couverture globale de la surface terrestre. Ce mode constitue la majeure partie des archives d'images.
• le mode "168 jours" (ou Geodetic Mission ) a permis la realisation de cartographies precises de la bathymetrie et du geoide.

L'essentiel de la mission d'ERS-2 s'est effectue sur l'orbite "35 jours"; le satellite a ete place sur l'orbite "3 jours" lors de la phase finale de la mission.

Deroulement de la mission [ modifier | modifier le code ]

ERS-2, lance le 20 avril 1995 par une fusee Ariane , dispose des memes instruments que son predecesseur, avec en plus l'instrument GOME pour le suivi de l'ozone atmospherique. Il a ete place sur la meme orbite qu'ERS1, a 1 jour d'intervalle, permettant ainsi la realisation de la mission Tandem pour l'interferometrie.

Entre 1997 et 2001, ERS-2 a ete affecte par la panne de 3 des 6 gyrometres qui l'equipaient. Afin d'assurer la continuation de la mission, l' ESA chargea Matra Marconi Space de developper de nouvelles versions du logiciel principal de vol. Pour le controle d'attitude en phase d'observation, le logiciel original necessitait les donnees de 3 gyrometres, une version n'en utilisant qu'un seul fut chargee en 2000, une version permettant le pilotage sans gyrometre fut chargee en 2001 et utilisee jusqu'a la fin des operations en 2011.

En 2003, a quelques mois d'intervalles, les 2 enregistreurs de bord cesserent de fonctionner. La perte de cette fonction limita la disponibilites des donnees a bas debit aux seules periodes de visibilite des teleports .

Phase finale de la mission [ modifier | modifier le code ]

La mission d'ERS-2 s'est achevee le 4 juillet 2011. Pour sa derniere periode d'activite, le satellite est passe en mode 3 jours apres le 10 mars 2011. L'objectif etait de reproduire le mode de fonctionnement d'ERS-1 entre 1992 et 1994 et de faciliter ainsi l'exploitation des donnees archivees a l'epoque. Les objectifs de cette phase de la mission etaient de recueillir des donnees sur les flux glaciaires, la vitesse de deplacement des glaces et la couverture glaciaire, l'etude des consequences des evenements sismiques et volcaniques, l'etude des glissements de terrain, la preparation de Sentinel-1 , la recherche de synergies avec Cryosat-2 ^{[ 4 ] , [ 5 ]}

Les successeurs de la mission ERS sont les missions ENVISAT et METOP .

Operations de fin de vie d'ERS-2 [ modifier | modifier le code ]

Les operations de fin de vie d'ERS-2 ont ete initiees le 4 juillet 2011 lorsque la mission scientifique s’est achevee ^{[ 6 ]} .

Dans le cadre de la protection des orbites basses contre la proliferation des debris spatiaux , une serie de manœuvres orbitales a ete effectuee afin de hater la re-entree du satellite dans l'atmosphere. Ces manœuvres ont d’abord permis d'abaisser l'orbite d'une altitude moyenne de 780  km a une altitude moyenne d'environ 570  km . D'une duree superieure a 150 ans, le delai de re-entree a ainsi ete reduit a une valeur estimee de moins a 20 ans.

Le 5 septembre 2011, les operateurs de l’ESOC ont constate que l’ ergol du satellite avait ete entierement consomme lors d'une ultime manœuvre ; ils ont alors procede aux operations de passivation finale. Apres avoir inhibe la fonction de charge des batteries, les 2 emetteurs du bord ont ete deconnectes. Ainsi, on s’assurait que les bandes de frequence radio utilisees par les satellites etaient liberees avant l’expiration des licences attribuees a la mission par l’ UIT .

Avec ces operations de fin vie, l'ESA mettait en pratique le ≪ code de conduite pour la gestion des debris spatiaux ≫ ratifie en 2006 par l’ensemble des grandes agences europeennes.

Le satellite doit finalement rentrer dans l'atmosphere le 21 fevrier 2024, avec la possibilite qu'une partie ne se consume pas entierement et retombe a la surface de la terre ^{[ 7 ]} . L'ESA prevoit la rentree a 15h41 UTC ^{[ 8 ]} .

Resultats [ modifier | modifier le code ]

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• Produits des satellites ERS
• 
  Plate-forme de glace Alfred Ernest photographiee par ERS-1.
• 
  Topographie des oceans realisee a partir des donnees d'ERS-1 et de Geosat.
• 
  Interferogramme de la faille Hayward en Californie realisee notamment a partir des donnees du radar a synthese d'ouverture d'ERS-1 et ERS-2.

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Agence spatiale europeenne
• Satellite de teledetection
• Radar spatial
• ENVISAT
• METOP

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

• (en) Page sur le site de l'ESA

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