Megha-Tropiques

Megha-Tropiques

mission d'étude du cycle de l'eau et des échanges énergétiques dans l'atmosphère tropicale
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Megha-Tropiques est une mission spatiale gérée conjointement par les agences spatiales CNES et ISRO. Cette mission est destinée à étudier les systèmes convectifs de l’atmosphère et plus particulièrement l’analyse du cycle de l’eau au travers du transport et de la distribution de la vapeur d’eau, du cycle de vie des systèmes convectifs et des échanges d’énergie dans la ceinture équatoriale. Les zones tropicales sont celles où apparaissent les échanges d’énergie les plus importants : échanges radiatifs, échanges de chaleur latente, transport de constituants et d’énergie au travers de processus dynamiques. L’enjeu est donc d’accroître la connaissance des processus hydrologiques et énergétiques des zones tropicales et leur influence sur la circulation mondiale de l’atmosphère, celle des océans et des variations climatiques.

Grâce à son orbite circulaire inclinée de 20° par rapport à l’équateur qui permet des observations multiples dans les régions tropicales, Megha-Tropiques est un satellite unique pour la recherche sur le climat et pour aider les scientifiques à affiner les modèles de prédiction.


Megha signifie « nuage » en Sanskrit

Principaux paramètres d’orbite de Megha-Tropiques :

  • Orbite circulaire
  • Période orbitale : 102 min. (~14 rev./jour)
  • Altitude : 867 km
  • Inclinaison : 20°
  • Cycle : 7 jours

La région équatoriale jusqu’à environ ±23º peut être observée au moins trois fois par jour (important pour suivre le cycle de vie des systèmes convectifs de méso-échelle). Plus encore, la bande de latitude 10º-20º est accessible pour des observations successives 6 fois par jour.

Les observations peuvent être divisées en trois catégories :

  • La collecte des mesures long terme avec une bonne répartition temporelle et une bonne couverture des latitudes tropicales afin de mieux comprendre les processus relatifs aux gros systèmes convectifs tropicaux et leur cycle de vie.
  • L’amélioration de la détermination des masses d’eau et des quantités d’énergie à différentes échelles spatiales et temporelles.
  • L’obtention de statistiques significatives sur les conditions dans lesquelles les systèmes convectifs sont formés et évoluent, par l’analyse de leur interaction avec la circulation atmosphérique, l’étude des variations annuelles et saisonnières et le cycle diurne de ces systèmes. Cela afin de permettre l’affinage des modèles météorologiques et climatiques et d’intégrer les données relatives aux systèmes convectifs dans les modèles de prévision météorologique.

Le satellite

Le satellite se compose de deux modules principaux : la plateforme, fournie par l’ISRO et héritage de la série des satellites IRS, et le PIM (Payload Instrument Module) qui porte les quatre instruments scientifiques.

Principales caractéristiques du satellite :

  • Masse au décollage : 997 kg
  • Puissance : 1160 W
  • Stabilisation 3 axes avec 4 roues de réaction, gyroscopes et capteurs stellaires.

Il a été mis en orbite le 12 octobre 2011 par un lanceur indien PSLV.

Illustration du satellite Megha-Tropiques (crédits image CNES)

Depuis 2018, la mission est impactée par un problème touchant l’enregistrement des données dans la mémoire de masse (BDH). De façon à éviter l’apparition de données corrompues, l’équipement doit être régulièrement éteint et fonctionne suivant un cycle 90 min ON/300 min OFF. La conséquence est une disponibilité des données scientifiques inférieure à 25%, et qui, combinée à d’autres postes d’indisponibilité, oscille en fait entre 10 et 25% suivant les périodes.

Les instruments

Un module dédié en fibre de carbone renforcée, le PIM, facilite l’intégration des instruments sur la plateforme. Il assure également le découplage thermique et l’interface électrique et mécanique entre la plateforme et les instruments.

Le satellite Megha-Tropiques embarque quatre instruments :

  • MADRAS (Microwave Analysis and Detection of Rain and Atmospheric Structures), radiomètre imageur micro-ondes , dédié à l’étude des précipitations et des propriétés des nuages – développé conjointement par le CNES and l’ISRO
  • SAPHIR (Sounder for Probing Vertical Profiles of Humidity), radiomètre micro-ondes à 6 canaux pour la mesure du profil vertical et de la distribution horizontale de la vapeur d’eau – instrument CNES
  • SCARAB (Scanner for Radiation Budget), radiomètre dédié à la mesure du bilan radiatif au sommet de l’atmosphère – instrument CNES
  • ROSA (Radio Occultation Sensor for Atmosphere), récepteur de radio-occultation GPS pour le profilage vertical de la température et de l’humidité de l’atmosphère – instrument ISRO

Seules les données de MADRAS, SAPHIR et SCARAB sont gérées par AERIS

Depuis l’arrêt de l’instrument MADRAS (tombé en panne en janvier 2013), la mission repose sur les deux instruments SAPHIR et SCARAB, dont le fonctionnement en orbite est nominal

Géométrie d’observation des différents instruments de Megha-Tropiques (crédit image : CNES, ISRO)

Les produits

Le Centre de Données et de Services ICARE d’AERIS archive et distribue les produits de Niveau 1 et Niveau 2 de Megha-Tropiques.

Le traitement de Niveau 1 est réalisé par l’ISRO et les données sont transmises en temps peu différé à ICARE via une ligne dédiée. Ils sont disponibles par segment d’acquisition ou par orbite complète et dans leur géométrie brute ou rééchantillonnés dans une grille commune à tous les instruments.

Le traitement scientifique des produits de Niveau 2 est réalisé par ICARE. Les produits sont archivés et distribués par ICARE.

De plus, ICARE réalise le produit TAPEER (Tropical Amount of Rainfall with Estimation of ERors) qui est un produit de niveau 4 combinant les données de SAPHIR avec celles d’autres instruments micro-ondes de la constellation GPM et avec des données de la couronne des satellites géostationnaires météorologiques.

(Voir également les produits de SAPHIR, MADRAS et SCARAB)

Contacts

Point de contact

AERIS/ICARE DESK

icare-contact@univ-lille.fr

Rémy Roca (Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales – coordinateur scientifique)

remy.roca@legos.obs-mip.fr

Michel Dejus (chef de projet CNES)

michel.dejus@cnes.fr

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Typologie de projet :Données spatiales
Offres de services :catalogue

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