L'atmosphère

Les principaux satellites météorologiques européens

  1. Les satellites Meteosat, MSG et MTG
  2. Les satellites Metop

Les satellites Meteosat, MSG et MTG

Les satellites des programmes Meteosat sont géostationnaires, situés à la verticale de l'équateur terrestre, à presque 36 000 km d'altitude, et autour de la longitude 0°. Ainsi, ils observervent en permanence un disque terrestre comprenant l'Europe, l'Afrique et l'océan Atlantique.

L'objectif principal du programme Meteosat est la fourniture de données satellitaires et de services annexes correspondant aux besoins des États membres d'Eumetsat (organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques) et, plus généralement, de la communauté météorologique mondiale.

 

Meteosat

Sept satellites de la première génération du programme Meteosat ont été lancés, tous avec succès : le premier en novembre 1977, le septième en septembre 1997. Le 3 avril 2017, les propulseurs à bord de Meteosat-7 se sont allumés pour une dernière mission, celle de placer définitivement le satellite sur l'orbite « cimetière », à environ 300 km au-dessus de l'orbite géostationnaire, sur laquelle sont transférés les satellites en fin de vie active. Cette manœuvre, qui prend environ une semaine, a été conduite avec succès.

Meteosat-7 est le dernier de la première génération des satellites Meteosat. Il a été lancé le 2 septembre 1997 et a été déclaré satellite primaire à la longitude 0° le 3 juin 1998, avant d'être remplacé par Meteosat-8, premier satellite du programme Meteosat de seconde génération. Meteosat-7 fut alors déplacé en 57,5° E pour assurer la couverture de l'océan Indien du 5 décembre 2006 au 1er février 2017.

De Meteosat-1 (lancé en 1977) à Meteosat-7, 40 années de success story ont fait entrer l'Europe dans l'ère moderne de la météorologie.

 

Meteosat seconde génération

Le premier exemplaire de la seconde génération de satellites européens de veille météorologique MSG-1 a été mis en orbite le 28 août 2002 par le lanceur européen Ariane 5 qui a décollé du Centre Spatial de Kourou, en Guyane française. Ce satellite, devenu opérationnel le 9 janvier 2004, prend alors le nom de Meteosat-8.

Puis c'est au tour de MSG-2 d'être lancé le 22 décembre 2005, avant d'être déclaré en service en juillet 2006 sous le nom de Meteosat-9. Le lancement des deux derniers satellites du programme Meteosat seconde génération ont eu lieu le 5 juillet 2012 (Meteosat-10) et le 15 juillet 2015 (Meteosat-11).

Ces satellites sont développés par l'Agence spatiale européenne (ESA) pour le compte d'Eumetsat.

Deux fois et demie plus gros que leurs prédécesseurs, ce sont des satellites cylindriques de 3,22 mètres de diamètre pour 3,74 mètres de haut. Au décollage, leur masse atteint 2 tonnes, dont près de la moitié constituée par les ergols nécessaires à leur mise et leur maintien à poste pendant les 7 années que dure en théorie leur mission.

Les satellites MSG, équipés de nouveaux capteurs plus puissants et plus précis pour l'observation en continu de l'atmosphère terrestre, engrangent jusqu'à l'horizon 2025 une multitude de données indispensables à la compréhension et à la modélisation des activités climatiques de notre planète.

 

Meteosat troisième génération

EUMETSAT et l'ESA préparent ce que seront les successeurs des satellites : MTG (Meteosat troisième génération). Le lancement du premier exemplaire est planifié en 2021. Ce nouveau programme comprend six satellites géostationnaires : quatre satellites pour l'imagerie, MTG-I, et deux satellites de sondage, MTG-S, qui seront placés entre 10° Est et 10° Ouest de longitude. Outre une imagerie de pointe grâce à l'imageur FCI (Flexible Combined Imager), les satellites MTG disposeront de toutes nouvelles capacités de sondage infrarouge et de détection des éclairs afin de déclencher une alerte en cas de développement d'orages violents. Les satellites MTG-S emporteront également la charge utile Sentinel-4. Sentinel-4 est un instrument dédié à la surveillance de la qualité de l'air du programme européen Copernicus qui a pour objectif de rassembler l'ensemble des données obtenues à partir de satellites environnementaux et d'instruments de mesure in situ afin de produire une vue globale et complète de l'état de notre planète. Cela conférera aux satellites Meteosat une capacité nouvelle d'analyse de la chimie atmosphérique et d'identification des concentrations de gaz.

 

Le lancement du premier satellite MTG sera une étape majeure pour la météorologie européenne, comme elle en connaît tous les 20 ans. Enfin, au niveau mondial, l'Organisation météorologique mondiale, qui coordonne l'observation satellitaire, a noté avec satisfaction l'arrivée de nouveaux contributeurs majeurs comme la Chine et l'Inde, pour enrichir les observations météorologiques satellitaires sur le continent asiatique longtemps supportées par le seul Japon.

 

Meteo France

MSG-1 en cours de fabrication - © ESA 

Satellites

Calendrier

Meteosat 1

1977-1979

Meteosat 2

1981 -1991

Meteosat 3

1988 -1995

Meteosat 4

1989 -1995

Meteosat 5

1991 - 2007

Meteosat 6

1993 - 2011

Meteosat 7

1997 - 2017

MSG 1 (Météosat 8) 

lancé le 28 août 2002, opérationnel  le 29 janvier 2004

MSG 2 (Météosat 9) 

lancé le 21 décembre 2005, opérationnel en janvier 2006

MSG 3 (Météosat 10)

lancé le 5 juillet 2012, opérationnel en janvier 2013

MSG 4 (Météosat 11)

lancé le 15 juillet 2015, opérationnel en décembre 2015

MTG (Météosat troisième génération) lancement prévu à partir de 2021

  La famille des satellites Meteosat

 

Missions  Meteosat MSG MTG
Cycle de prise de vue (plein disque) 30 min 15 min 10 min
Cycle de prise de vue (Europe)  30 min 5 min 2 min 30 s
Nombre de canaux 3 12 16
Résolution spatiale dans le visible 2,5 km 1 km 500 m
Résolution dans l'infrarouge 5 km 3 km 2 km

Comparaison des caractéristiques des satellites Meteosat 1ère, 2ème et 3éme générations

 

 
 
 

Les capteurs des satellites MSG

m

Satellite MSG (hauteur 3,5 m - en ovale l'ouverture du radiomètre) - © ESA

Les satellites MSG-1 et 2 possèdent un imageur SEVIRI à 12 canaux (voir tableau). Il permet d'obtenir des images toutes les 15 minutes pour les 12 canaux. L'acquisition complète des 3712 lignes d'une image exige environ 1250 révolutions du satellite sur lui même, accomplies en 12 min 30. Les 2 min 30 suivantes sont consacrées au retour du miroir à sa position initiale. La phase de non-acquisition de données est mise à profit pour calibrer le radiomètre.

Ils possèdent aussi un instrument GERB, instrument qui mesure le rayonnement de la Terre dans 2 canaux spectraux à larges bandes afin de déterminer le bilan radiatif de la Terre.

Numéro du canal

Nom du canal

Bandes spectrales

longueurs d'onde en µm

Fonctions des différents canaux

C1

VIS 0,6

0,56 à 0,71

Détection et suivi des nuages. Surveillance de la surface des terres et des aérosols. Leur combinaison permet d'obtenir des indices de végétation.

C2

VIS 0,8

0,74 à 0,88

C3

NIR 1,6

1,5 à 1,78

Distinction entre la neige et les nuages, entre les nuages de glace et les nuages d'eau. Informations sur les aérosols.

C4

IR 3,9

3,48 à 4,36

Détection nocturne et propriétés des nuages bas et du brouillard. Mesures nocturnes des températures du sol et de la mer. Détection des feux de forêt.

C5

WV 6,2

5,35 à 7,15

Mesure de la vapeur d'eau à mi-atmosphère. Chaque canal correspond à une couche atmosphérique différente. Calculs des vents.

C6

WV 7,3

6,85 à 7,85

C7

IR 8,7

8,3 à 9,1

Informations quantitatives sur les cirrus. Distinction entre les nuages de glace et les nuages d'eau.

C8

IR 9,7

9,38 à 9,94

Surveillance de l'ozone total. Mesure de sa concentration dans la basse stratosphère. Indication des champs de vents à cette altitude.

C9

IR 10,8

9,8 à 11, 8

Infrarouge thermique. Mesure de la température des nuages et de la surface. Calcul des vents. Estimation de l'instabilité atmosphérique.

C10

IR 12

11 à 13

C11

IR 13,4

12,4 à 14,4

 

Absorption du CO2. Estimation de l'instabilité atmosphérique.Estimation de la température de la basse troposphère. Mesure de la hauteur des nuages semi-transparents.

C12

HRV

0,5 à 0,9

 

Large bande dans le visible comme le canal VIS de Météosat mais une résolution spatiale plus fine : 1km au lieu de 2,5 km.

Caractéristiques et fonctions des canaux du capteur SERIVI embarqué dans les satellites MSG

 

Salle de pupitrage de Lannion

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