Dix-sept jours après son lancement depuis le sud-est de l’Inde, un élément crucial pour la mission NISAR s’est déployé en orbite.
S’étendant sur 12 mètres, l’antenne de type réflecteur en forme de tambour de la mission NISAR (Radar à Synthèse d’Ondes, partenariat entre la NASA et l’Organisation Indienne pour la Recherche Spatiale, ISRO) s’est déployée avec succès en orbite basse. Le réflecteur avait été replié, en forme de parapluie, jusqu’à ce que le bras de soutien de neuf mètres puisse être déployé et verrouillé en place.
Lancé par l’ISRO le 30 juillet depuis le Centre Spatial Satish Dhawan, NISAR suivra le mouvement des calottes glaciaires et des glaciers, les déformations des terrains dues aux séismes, aux volcans et aux glissements de terrain, et les changements dans les écosystèmes forestiers et les zones humides avec une précision millimétrique. Ce satellite aidera également les décideurs dans des domaines variés, allant de la réponse aux catastrophes à la surveillance des infrastructures et à l’agriculture.
« Le déploiement réussi du réflecteur de NISAR représente une étape majeure dans les capacités du satellite », a déclaré Karen St. Germain, directrice de la Division des Sciences de la Terre à la NASA. « Grâce à une technologie innovante, des recherches et des modélisations, ainsi que des données pour éclairer les décisions, les données que NISAR est prêt à recueillir auront un impact significatif sur la manière dont les communautés mondiales et les parties prenantes améliorent l’infrastructure, se préparent et se remettent des catastrophes naturelles, et maintiennent la sécurité alimentaire. »
La mission NISAR déploie les systèmes radar les plus sophistiqués jamais lancés dans le cadre d’une mission de la NASA. Pour la première fois, le satellite combine deux systèmes de radar à synthèse d’ondes (SAR) : un système en bande L capable de voir à travers les nuages et la canopée forestière, et un système en bande S, également capable de traverser les nuages mais plus sensible à la végétation légère et à l’humidité dans la neige. Le réflecteur joue un rôle clé pour les deux systèmes, rendant son déploiement d’autant plus crucial.
« C’est le plus grand réflecteur d’antenne jamais déployé pour une mission de la NASA, et nous étions bien sûr impatients de voir se dérouler ce déploiement avec succès. C’est une composante essentielle de la mission scientifique terrestre NISAR, et sa conception a nécessité des années de travail pour arriver à ce grand jour », a expliqué Phil Barela, responsable de projet NISAR au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie du Sud. « Maintenant que nous avons lancé, nous concentrons nos efforts sur le réglage fin pour commencer à livrer des sciences transformantes d’ici la fin de l’automne de cette année. »
Le fonctionnement de Bloom
Pesaant environ 64 kilogrammes, le réflecteur se compose d’un cadre cylindrique construit avec 123 entretoises en composite et un maillage en fil métallique plaqué or. Le 9 août, le bras du satellite, qui avait été replié contre son corps principal, a commencé à se déplier, joint par joint, jusqu’à ce qu’il soit complètement étendu environ quatre jours plus tard. Le montage du réflecteur est fixé à l’extrémité du bras.
Ensuite, le 15 août, de petits boulons explosifs qui maintenaient le montage du réflecteur en place ont été déclenchés, permettant à l’antenne de commencer un processus appelé « bloom » — son déploiement par la libération de la tension stockée dans son cadre flexible pendant qu’il était replié comme un parapluie. L’activation subséquente de moteurs et de câbles a alors tiré l’antenne dans sa position finale, verrouillée.
Pour réaliser des images de la surface terrestre jusqu’à des pixels d’environ 10 mètres, le réflecteur a été conçu avec un diamètre équivalent à la longueur d’un bus scolaire. Grâce à un traitement SAR, le réflecteur de NISAR simule une antenne radar traditionnelle qui, pour l’instrument en bande L de la mission, devrait mesurer 19 kilomètres pour atteindre la même résolution.
« Le radar à synthèse d’ondes fonctionne, en principe, comme la lentille d’une caméra, qui focalise la lumière pour créer une image nette. La taille de la lentille, appelée ouverture, détermine la netteté de l’image, » a déclaré Paul Rosen, scientifique de projet NISAR au JPL. « Sans le SAR, les radars spatiaux pourraient générer des données, mais la résolution serait trop grossière pour être utile. Avec le SAR, NISAR pourra produire des images à haute résolution. En utilisant des techniques interférométriques spéciales qui comparent les images au fil du temps, NISAR permet aux chercheurs et aux utilisateurs de données de créer des films 3D des changements survenant à la surface de la Terre. »
Le satellite NISAR est le résultat de décennies de développement de radar spatial au JPL. Depuis les années 1970, le JPL a géré le premier satellite d’observation de la Terre doté de SAR, Seasat, lancé en 1978, ainsi que Magellan, qui a utilisé le SAR pour cartographier la surface voilée de Vénus dans les années 1990.
En savoir plus sur NISAR
La mission NISAR résulte d’un partenariat entre la NASA et l’ISRO, fruit de plusieurs années de collaboration technique et programmatique. Le lancement et le déploiement réussis de NISAR s’appuient sur un héritage solide de coopération entre les États-Unis et l’Inde dans le domaine spatial. Les données produites par les deux systèmes radar de NISAR, l’un fourni par la NASA et l’autre par l’ISRO, témoignent des réalisations possibles lorsque des pays s’unissent autour d’une vision partagée d’innovation et de découverte.
Le Centre des Applications Spatiales de l’ISRO a fourni le SAR en bande S. Le Centre U R Rao a contribué à la construction de la plateforme spatiale. Les services de lancement ont été assurés par le Centre Spatial Satish Dhawan. Après le lancement, les opérations clés, y compris le déploiement du bras et du réflecteur de l’antenne radar, sont exécutées et surveillées par le système mondial de stations terrestres du Réseau de Télémesure, de Suivi et de Commande de l’ISRO.
Géré par Caltech à Pasadena, le JPL dirige la composante américaine du projet. En plus du SAR en bande L, du réflecteur et du bras, le JPL a également fourni le sous-système de communication à haut débit pour les données scientifiques, un enregistreur de données à état solide et un sous-système de données de charge utile. Le Centre de Vol Spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère le Réseau de l’Espace Proche, qui reçoit les données en bande L de NISAR.
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Andrew Wang / Jane J. Lee
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Notre Opinion Tech
Dans le contexte actuel de l’exploration spatiale, le succès de NISAR illustre la synergie requise entre la technologie avancée et la recherche scientifique. Cette mission, fruit d’une collaboration internationale, pourrait transformer notre compréhension des changements environnementaux, non seulement en fournissant des données critiques, mais aussi en favorisant une coopération globale face aux défis climatiques. En intégrant des systèmes radar sophistiqués, NISAR ouvre la voie à une nouvelle ère d’observation de la Terre qui pourrait influencer les décisions politiques et économiques au sein des communautés. Dans cette optique, il est envisageable que les avancées technologiques nous rapprochent d’une gestion plus efficace des ressources de notre planète.