AOS-Sky

AOS-Sky
Satellite d'observation de la Terre

Données générales

Organisation	NASA Agence spatiale canadienne
Programme	Programme AOS
Domaine	Mesure des aérosols, nuages, processus de convection et précipitations
Statut	À l'étude
Lancement	2031

Caractéristiques techniques

Contrôle d'attitude	Stabilisé 3 axes
Source d'énergie	Panneaux solaires

Orbite héliosynchrone

Inclinaison	97°

Principaux instruments

X1	Radar doppler
X2	Radiomètre micro-ondes
X3	Lidar
X4	Polarimètre
X5	Radiomètre imageur infrarouge lointain

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AOS-Sky est une mission spatiale d'observation de la Terre étudiée par l'agence spatiale américaine, la NASA, avec la participation de l'Agence spatiale canadienne dont le lancement est prévu vers 2031. AOS-Sky est une des quatre missions spatiales du programme international AOS (Atmosphere Observing System) dont l'objectif est de recueillir des données sur les aérosols, les nuages, le processus de convection et les précipitations dans le but d'améliorer les prévisions météorologiques, la qualité de l'air et la modélisation du climat. Ce programme comprend également les missions AOS-Storm développée par la NASA avec une participation française, Precipitation Measuring Mission (PMM) développée par l'agence spatiale japonaise avec une participation française et HAWCsat développée par le Canada.

Contexte

Le programme AOS (Atmosphere Observing System, en français « système d'observation de l'atmosphère ») est un programme spatial international piloté par l'agence spatiale américaine, la NASA avec la participation des agences spatiales française (CNES), japonaise (JAXA), canadienne (ASC) et sans doute italienne (ASI) dont l'objectif est d'élucider le rôle des processus impliquant les aérosols et les nuages dans la survenue des phénomènes météorologiques extrêmes, dans le changement climatique et dans la pollution. Ces agences spatiales ont décidé de collaborer pour développer les missions qui doivent prendre la suite de plusieurs satellites consacrés à ce domaine mais arrivant presque tous en fin de vie : programme A-Train comprenant CloudSat et CALIPSO et la constellation GPM incluant notamment le satellite franco-indien Megha-Tropiques. La seule mission récente est EarthCARE développée conjointement par l'Agence spatiale européenne et le Japon qui a été lancée en 2024. Le programme, qui implique le développement de quatre missions spatiales est entré dans une phase d'implémentation (phase A) en 2023.

Au sein de la NASA, le programme AOS est un des composants du programme Earth System Observatory dont l'objectif est de fournir des informations clés utilisées pour l'étude du changement climatique, la réduction de l'impact des catastrophes naturelles, la lutte contre les incendies de forêt et l'amélioration des pratiques agricoles. ESO comprend les programmes « Aerosols », « Clouds, Convection, and Precipitation », « Mass Change », « Surface Biology and Geology » et « Surface Deformation and Change ». Le segment spatial de AOS est constitué d'une constellation de quatre satellites équipés de plusieurs instruments qui collectent des données sur les aérosols et les nuages. Les données recueillies doivent contribuer à déterminer leurs effets sur les conditions météorologiques à court terme, les conditions climatiques à long terme et la qualité de l'air. Deux de ces satellites circulent sur une orbite polaire (AOS-Sky et HAWCsat) tandis que deux autres circulent une orbite inclinée à 55° (AOS-Storm et Precipitation Measuring Mission) :

• AOS-Sky est développée par la NASA et comprend cinq instruments : un radar météorologique doppler effectuant des mesures des précipitations et des déplacements des particules de glace dans les formations nuageuses, un radiomètre micro-ondes retraçant le déplacement de la glace d'eau dans les nuages et mesurant les précipitations, la température de l'atmosphère ainsi que l'humidité, un lidar mesurant la rétrodiffusion des aérosols et des nuages dans les longueurs d'onde 1 064 et 532 nanomètres, un polarimètre mesurant la polarisation du rayonnement lumineux sous plusieurs angles qui permet de déterminer les propriétés des aérosols et des nuages et un radiomètre imageur fourni par le Canada fonctionnant dans l'infrarouge lointain et permettant de mesurer la taille des particules de glace, d'estimer le sommet des nuages, de mesurer les émissions des nuages dans les ondes longues ainsi que le profil des concentrations de vapeur d'eau.
• AOS-Storm est développée par la NASA et embarque deux instruments : un lidar mesurant la rétrodiffusion des aérosols et des nuages dans les longueurs d'onde 1 064 et 532 nanomètres et un radiomètre micro-ondes fourni par la France mesurant le chemin de la glace d'eau, les précipitations et l'humidité atmosphérique.
• HAWCsat est développée par le Canada et embarque deux instruments : un radiomètre mesurant la dispersion de la lumière par le limbe terrestre qui fournit des informations sur la distribution des aérosols et la taille des particules dans la stratosphères et un spectromètre mesurant les concentrations de la vapeur d'eau dans les couches inférieures de la stratosphère et dans la troposphère supérieure.
• PMM est développé par le Japon et embarque deux instruments : un radar Doppler en bande Ku mesurant les précipitations avec une fauchée de 255 kilomètres et le déplacement des particules d'eau liquide et de glace et un radiomètre micro-ondes fourni par la France mesurant le chemin de la glace d'eau, les précipitations et l'humidité atmosphérique.

Charge utile

La mission embarque cinq instruments :

• un radar Doppler mono-fréquence qui mesure les nuages et les précipitations de faibles intensité ainsi que les particules de glace et d'eau associées ;
• un radiomètre micro-ondes observant dans les fréquences 89-113, 183, 325 et 640–700 GHz avec une résolution spatiale de 10 kilomètres et une fauchée de 750 kilomètres ;
• un lidar émettant dans les longueurs d'onde 532 et 1 064 nanomètres avec une résolution verticale de 30 mètres et une empreinte au sol de 350 mètres ;
• un polarimètre multi angulaire observant dans 9 bandes spectrales comprises entre 380 et 1 570 nanomètres avec une résolution spatiale de 0,5 mètres et une fauchée de 300 km ;
• un radiomètre imageur observant dans 8 bandes spectrales de l'infrarouge lointain (entre 4 et 73 micromètres) avec une résolution de 1 kilomètre et une fauchée de 100 kilomètres.

Déroulement de la mission

AOS-Sky doit être placé sur une orbite héliosynchrone avec une inclinaison orbitale de 97° et un passage à l'équateur à 13 h 30.

Notes et références

Voir aussi