Images finales d’Éole pendant sa brève phase de débris spatiaux acquises par le radar d’observation spatiale TIRA du Fraunhofer FHR. (Notez que la couleur représente l’intensité de l’écho radar, pas la température.) Crédit : Fraunhofer FHR
Implication de TROPOS tout au long de la mission Aeolus et préparation de la prochaine mission EarthCARE.
Après avoir accompli une mission très réussie, le satellite Aeolus de l’ESA est descendu d’une altitude de 320 km pour retourner dans l’atmosphère terrestre. Alors que le satellite tombait habituellement lentement en raison de la gravité terrestre, l’ESA a orchestré sa toute première rentrée satellite contrôlée.
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Aeolus a été la première mission spatiale à acquérir des profils de vent à l’échelle mondiale. Crédit : ESA/ATG medialab
Il s’agit d’un bref aperçu des expériences scientifiques réalisées peu avant la fin de la mission d’Éole dans lesquelles l’Institut Leibniz de recherche troposphérique (TROPOS) était impliqué :
Implication de TROPOS tout au long de la mission
Lancé le 22 août 2018, le satellite Aeolus a tourné autour de la Terre pendant près de cinq ans tout en fournissant des profils verticaux de la vitesse horizontale du vent et des informations de rétrodiffusion sur les nuages et les aérosols. TROPOS a fortement contribué au grand succès de la mission en fournissant des mesures de référence continues partout dans le monde pour la validation des produits vent et aérosols/nuages du début jusqu’à la fin de la mission. Au-delà de la mission également, TROPOS sera impliqué dans le projet Aeolus Data, Innovation and Science Cluster (DISC) pour améliorer les produits de données et renforcer l’impact scientifique de la mission. TROPOS a participé au développement du produit sur les propriétés optiques des aérosols de niveau 2A, en surveillant la qualité des données et en soutenant la validation externe avec l’équipe scientifique des partenaires européens.
Analyse des résultats des essais de vent vertical avec Aeolus. A gauche : la hauteur du sommet des nuages (via le satellite géostationnaire GOES-R) et la trace de mesure d’Aeolus. À droite : les niveaux de signal d’Éole lors de la mesure au nadir au-dessus des nuages. La ligne jaune montre les hauteurs du sommet des nuages colocalisées depuis GOES-R. Crédit : Sébastien Bley, TROPOS
Tests de fin de vie
Avant la fin historique du satellite, l’équipe d’Aeolus a mené avec succès une série d’expériences de fin de vie. Les scientifiques espèrent que les résultats de ces expériences contribueront à améliorer les futures missions lidar dans l’espace. Les performances radiométriques de l’instrument et l’impact sur les produits aérosols et éoliens ont été évalués en collaboration avec l’Aeolus DISC pour chaque test.
Vents verticaux
TROPOS a participé à une expérience dans laquelle le laser a été incliné de sa vue diagonale nominale de 35 degrés à une vue nadir (point sur la surface de la Terre directement sous le satellite) pour mesurer les vents verticaux au-dessus de systèmes nuageux convectifs profonds. Bien que les mouvements verticaux de l’air soient négligeables en moyenne sur de grandes échelles horizontales, cette hypothèse n’est pas valable dans les situations de forte convection (par exemple, les tempêtes tropicales). « Alors que nous analysons encore les données prometteuses recueillies au cours de ce test, nous espérons pouvoir quantifier l’impact des mouvements verticaux de l’air sur les hypothèses utilisées », déclare le Dr Sebastian Bley de TROPOS.
Test ATLID
TROPOS a également participé à un test ATLID, dans lequel le laser Aeolus ALADIN a été configuré de manière à imiter le lidar ATLID, qui volera sur EarthCARE. Ce test est destiné à préparer le prochain satellite EarthCARE qui embarquera un instrument lidar très similaire à celui volant sur Aeolus. « Les leçons apprises d’Aeolus nous ont beaucoup aidés dans la préparation de la mission EarthCARE. Avec ses quatre instruments sur une seule plate-forme pour mesurer les aérosols, les nuages et les rayonnements, c’est encore plus difficile qu’Aeolus », explique le Dr Ulla Wandinger de TROPOS. La fenêtre de lancement de la mission EarthCARE est actuellement prévue pour avril-juin 2024. Lors du test ATLID, Aeolus survolait Leipzig et Mindelo dans les îles du Cap-Vert, deux stations équipées d’instruments lidar au sol exploités par TROPOS.
Déclaration finale de TROPOS
Nous avons suivi la rentrée d’Éole avec des sentiments mitigés. D’une part, nous sommes attristés par le fait que ce merveilleux satellite ait brûlé dans l’atmosphère terrestre, et d’autre part, nous sommes heureux et fiers d’avoir pu contribuer au succès de cette mission passionnante.
Mais il y a aussi des raisons de se tourner vers un avenir radieux. Notre travail se poursuivra également après qu’Éole ait illuminé pour la dernière fois le ciel comme une étoile filante. Nos collègues de TROPOS continueront à travailler sur les données Aeolus des cinq dernières années au sein du projet Aeolus DISC, en validant notamment les produits aérosols retraités et en mettant en évidence de nouvelles applications pour la communauté scientifique atmosphérique.
Par ailleurs, nous sommes fortement impliqués dans la préparation de la prochaine mission EarthCARE, qui sera lancée à l’été de l’année prochaine. TROPOS joue un rôle de premier plan dans le développement des processeurs pour le lidar ATLID et des produits cloud pour l’imageur multispectral (MSI) dans le cadre du projet ESA-CARDINAL. De plus, TROPOS se prépare à la validation des mesures EarthCARE avec nos sites de mesures au sol du monde entier.
