Observation des océans et des eaux continentales

CLS expert en localisation et collecte de données environnementales

Près de 100 scientifiques et ingénieurs de CLS, participant à des programmes internationaux, tels que  SALP, Copernicus, GODAE, Climate Change Initiative, contribuent quotidiennement à une meilleure compréhension des phénomènes océaniques et climatiques.

Chez CLS, les experts de la physique de la mesure et de la donnée satellite interviennent dans la conception des systèmes spatiaux et le développement des chaînes de traitement scientifiques et opérationnelles des charges utiles altimétriques (altimètre, radiomètre, orbitographie précise).

Forts de l’expérience développée avec TOPEX/Poseidon, Jason-1/2, ERS, ENVISAT, SARAL/Altika, nos experts participent à l’élaboration des missions océanographiques de demain telles que Jason-3, Sentinel-3, SWOT, etc.

Les océanographes de CLS produisent des paramètres physiques et biologiques de l’océan : niveau de la mer, couleur/contenu en phytoplancton, courants au plus près de la réalité, etc., grâce à la combinaison et l’intercalibration des données issues des multiples capteurs spatiaux mais aussi des réseaux in situ.

Recommandations conception instruments

Recommandations conception instruments

CLS  délivre chaque année près de 50 paramètres océanographiques à la communauté internationale scientifique (près de 1500 utilisateurs).

Océanographes, climatologues, météorologues du monde entier sont en relation quotidienne directe avec CLS. Au travers de ce lien privilégié qui rattache CLS aux scientifiques et grâce à l’expertise du traitement de la donnée qu’a acquis CLS ces 20 dernières années, l’entreprise a développé une connaissance des systèmes d’Océanographie spatiale et des besoins des utilisateurs sans égal.

Fortes de cette expérience, les équipes d’observation spatiales des Océans de CLS travaillent en étroite collaboration avec les agences spatiales internationales pour améliorer et optimiser les instruments de demain. Pour le compte du CNES, CLS travaille en amont sur les activités de définition du système et de prototypage des chaînes de traitement SWOT. Le satellite SWOT (Surface Water Ocean Topography) est envisagé pour 2020 au travers d’un partenariat entre le CNES et la NASA. Le principal objectif de SWOT est de satisfaire les besoins des communautés hydrologiques et océanographiques sur une mission satellitaire unique.

Positionnement précis

Positionnement précis

CLS opère depuis de nombreuses années, pour le compte du CNES, le système satellitaire DORIS, surnommé « le géomètre de l’espace ». La mission première de DORIS est la détermination précise des orbites équipées de ce système. DORIS permet également la localisation fine de points à la surface du globe.

Que ce soit à bord des satellites porteurs ou sur le réseau de balises terrestres, l'efficacité du système DORIS a évolué au fil des années, pour atteindre avec Jason-2, une précision de l'ordre du centimètre. En exploitant les données DORIS grâce à la chaîne de traitement SSALTO, CLS apporte une contribution de premier plan aux missions altimétriques.

CLS, pour le compte du CNES, valorise les applications de positionnement précis du système DORIS mais aussi du système GNSS auprès de la communauté scientifique en contribuant avec le CNES aux services internationaux IDS (International DORIS Service) et IGS (International GNSS Service). 

Qualification des données

Qualification des données

CLS est impliquée dans la vérification de la qualité et de la performance des données altimétriques depuis 1991. Ces activités de validation ont été développées à l'origine pour les besoins des missions ERS-1 TOPEX/Poseidon, elles se sont développées avec les missions Jason et Envisat et sont maintenant devenues une activité indispensable pour les projets altimétriques, au même titre que la production des données. Les tâches de qualification sont maintenant menées à CLS de manière systématique et continue pour les missions JASON-2, SARAL/Altika, CRYOSAT, HY2, etc.

Opérations

Opérations

CLS opère des systèmes satellitaires d’Océanographie spatiale depuis le tir TOPEX/POSEIDON dans les années 90. CLS est responsable des opérations du segment-sol SSALTO pour le compte du projet SALP du CNES (Service d'Altimétrie et de Localisation Précise). Dans ce cadre, CLS traite les données de plusieurs missions altimétriques (Jason-2, SARAL, Cryosat-2, HY-2A) et gère toutes les opérations du centre de mission : élaboration des TC/TCH (télécommandes/téléchargements) qui sont ensuite envoyés à bord des satellites, traitement de la télémesure des instruments, calcul de l’orbite et génération et diffusion des produits altimétriques. Ces produits sont utilisés par les plus grands centres de prévision météo et d’océanographie opérationnelle ainsi que par des équipes scientifiques partout en Europe et dans le monde.

La reconnaissance de cette expertise et de notre capacité de production de données océanographiques par de grands programmes européens ou de grands instituts comme les instituts océanographiques américains ou chinois prouve la qualité des opérations d’Océanographie spatiale à CLS. Dans la série référence système, la production de données climatiques, dans le cadre du projet CCI (Climate Change Initiative), grâce à notre outil DUACS, a également été reconnu par l’ESA comme un succès. 

Météorologie solaire

Météorologie solaire

Même si le soleil rend possible la vie sur Terre par apport d’énergie thermique et de lumière, permettant la présence d’eau à l’état liquide et la photosynthèse des végétaux, le soleil reste aussi une grande menace. Certaines populations et infrastructures peuvent être menacées à moindre échelle par l’activité solaire. Prédire les éruptions à protons est donc capital. Seul CLS produit ce service de façon opérationnelle parmi les acteurs internationaux d’observation du Soleil.

Dans ce cadre, CLS prévoit depuis 2008, les risques d’évènements à protons pouvant perturber voire endommager les Véhicules de Transfert Automatiques (ATVs) de l’Agence Spatiale Européenne lors des phases d’approche de la Station Spatiale Internationale, ou lors de manœuvres orbitales. De la même manière, CLS livre aux opérateurs spatiaux des bulletins :

- de prévision d’activité solaire à 24h la semaine précédent la programmation d’un tir
- et d’alertes en cas d’événements potentiellement dangereux.

Ces bulletins permettent de planifier ou reporter un lancement.
CLS a fourni un support équivalent lors des premiers jours de la mission Gaia, satellite astrométrique européen embarquant un télescope de très haute précision.

Mais l’influence du soleil sur les activités technologiques ne se limite pas aux protons énergétiques. En effets les radiations solaires provoquent un réchauffement de la couche supérieur de l’atmosphère (thermosphère), menant à des variations de densité des molécules résiduelles à ces altitudes et donc à des perturbations de l’orbite des satellites que CLS calcule quotidiennement pour le compte du CNES. De même, le Soleil influe considérablement sur le niveau d’ionisation d’une autre couche atmosphérique (la ionosphère), provoquant des perturbations sur les signaux radioélectriques qu’utilise le système GPS.