Lancement imminent (29 octobre 2018) de la mission spatiale franco-chinoise CFOSAT pour l'observation de la surface des océans.
La mission spatiale CFOSAT (China France Oceanography SATellite) a été conçue pour répondre au besoin d’amélioration des connaissances concernant les caractéristiques de la surface océanique (vent, vagues), et leurs impacts sur les échanges entre l’atmosphère et l’océan qui jouent un rôle majeur dans le système climatique. Elle permettra par exemple d’étudier des aspects mal connus du rôle des vagues sur les basses couches de l’atmosphère, sur l’océan superficiel, et sur la glace de mer en zone polaire. De manière complémentaire aux autres observations spatiales actuelles, CFOSAT permettra de fournir des observations cruciales pour la prévision atmosphérique, la prévision de l’état de la mer, et la modélisation numérique du système couplé océan-atmosphère. Elle apportera également une description précise des conditions de vagues en haute mer qui conditionnent l’impact des vagues sur l’évolution des zones littorales.
CFOSAT est une mission originale à plusieurs titres. En premier lieu, il s’agit de la première coopération pour une mission spatiale conjointe entre la France et la Chine, qui ont uni leurs compétences et moyens pour développer et mettre en oeuvre de nouveaux concepts de mesure depuis l’espace. Ainsi, le satellite embarque deux instruments radar fonctionnant autour de 2 cm de longueur d’onde, l’un dédié à la mesure du vent (SCAT conçu et développé en Chine), l’autre (SWIM, conçu et développé en France), dédié à la mesure des propriétés détaillées des vagues (hauteur, longueurs d’onde et directions de propagation dominantes). C’est la première fois qu’une mission spatiale est entièrement dédiée à la mesure globale et simultanée du vent et des vagues à la surface de l’océan. Par ailleurs chacun des deux instruments repose sur des concepts nouveaux, jamais mis en œuvre depuis l’espace. En effet grâce à leur géométrie illuminant la surface sur 360° par un balayage autour de l’axe vertical, et pointant depuis le nadir jusqu’à des angles d’incidence de 50° environ, l’observation combinée par SWIM et SCAT apportera des informations dans une diversité de géométrie de mesure qui permettra d’extraire les paramètres d’intérêt sur un large domaine.
Le satellite, de construction chinoise, a été (sera lancé) par une fusée Longue-Marche II depuis la Chine. Après environ 1 mois de vérification de bon fonctionnement instrumental, la mission fournira des données aux scientifiques des laboratoires experts* qui les analyseront pour les valider. Au bout de six à sept mois, les données seront accessibles à la communauté scientifique.
La mission est financée conjointement par les agences spatiales française et chinoise (CNES et la CNSA). L’instrument SWIM a été réalisé sous maîtrise d’oeuvre CNES par Thales Alenia Space, l’instrument SCAT a été réalisé sous maitrise d’oeuvre CNSA par un laboratoire chinois (NSSC) . Le satellite est de réalisation chinoise (DFH). Les données, transmises depuis le satellite vers deux stations de réception françaises de haute latitude, et par trois stations de réception chinoises, sont traitées et distribuées d’une part par le CNES et d’autre part par l‘agence d’océanographie spatiale NSOAS. Le segment sol français (stations de réception et centre de traitement des données) a été conçu pour permettre une diffusion des données dans les trois heures suivant leur acquisition.
La communauté scientifique française est fortement impliquée dans la mission : les laboratoires LATMOS et le LOPS sont à l’origine du concept de l’instrument SWIM et développent des travaux de recherche qui utiliseront les observations (surface océanique, interactions océan/atmosphère, événements extrêmes,..). Ils sont fortement impliqués, ainsi que Meteo-France, dans la préparation à l’utilisation des données : concepts d’analyse des observations permettant de transformer les signaux radar en paramètres de la surface océanique, validation des données, préparation à l’utilisation des données pour la modélisation numérique (assimilation). Ces équipes s’appuient également sur des collaborations étroites avec des partenaires industriels spécialistes dans le traitement ou la validation de données spatiales tels que ACRI-ST, CLS, et Ocean data lab. L’intérêt international pour cette mission s’est manifesté récemment par la vingtaine de propositions reçues par le CNES en réponse un appel international à contribution scientifique, pour l’utilisation des données dès les premiers mois après le lancement. Nul doute que la qualité et la nouveauté des données permettra d’élargir ce cercle d’utilisateurs dès la fin de la phase de validation.
* les laboratoires experts français sont : le LATMOS, le LOPS, et le Département Marine et Océanographie de Météo-France.
