PARASOL
Polarisation et Anisotropie des Réflectances au sommet de l’Atmosphère, couplées avec un Satellite d’Observation emportant un LidarPARASOL est un satellite du CNES de la série Myriade faisant partie de l’A-Train et embarquant le 3ème instrument POLDER (POLarization and Directionality of the Earth’s Reflectances).
Sa mission est de caractériser les propriétés radiatives des nuages et des aérosols en utilisant au mieux la complémentarité avec les autres instruments de la constellation A-train tels que les radiomètres CERES et MODIS du satellite AQUA, le lidar de CALIPSO ou encore le radar de CloudSat. En complément de ces capteurs, PARASOL réalise des mesures des réflectances polarisées et multi-directionnelles de la Terre et de son atmosphère.
Les informations fournies par le microsatellite permettent d’une part de préciser la quantité et la distribution en taille des aérosols au-dessus de l’océan, ainsi que leur indice de turbidité au-dessus des terres émergées et également d’évaluer le forçage radiatif dans le domaine solaire. Et d’autre part, elles contribuent à la détection des nuages, à la détermination de leur phase thermodynamique, de leur altitude et à l’estimation du flux réfléchi dans le domaine solaire. Le contenu intégré en vapeur d’eau peut être également estimé.
La synergie entre les missions AQUA, CALIPSO, CloudSat et PARASOL, au sein de l’A-Train, a guidé le choix des paramètres d’orbite, à savoir :
- Orbite héliosynchrone
- Altitude : 705 km
- Inclinaison : 98,1°
- Heure locale de passage à l’équateur : 13h33 (jusqu’en décembre 2009 puis dérive de l’orbite)
A partir du 16 novembre 2011, PARASOL a été placé sur une orbite située 9,5 km en-dessous de l’A-Train continuant sa mission nominale d’observation des nuages et des aérosols.
En raison de la dérive orbitale, l’heure locale de passage à l’équateur en juillet 2012 était 15h.
Le satellite
Le satellite PARASOL est constitué d’une plate-forme micro-satellite de la filière Myriade et d’une charge utile constituée autour d’un instrument POLDER.
Il a été mis en orbite le 18 décembre 2004 par un lanceur ARIANE 5, comme passager secondaire du satellite de défense Helios 2A, et a fonctionné jusqu’au 11 octobre 2013 alors que sa durée de vie initiale était de 2 ans.
La plateforme Myriade
Second produit de la filière Myriade, PARASOL utilise la même plateforme que DEMETER, microsatellite du CNES dédié à l’étude des perturbations électromagnétiques liées aux tremblements de Terre en orbite
La structure de base du satellite est en forme de cube de 60 cm de côté dont chacune des faces latérales s’ouvre afin d’avoir accès aux équipements. Avec la charge utile installée, le satellite mesure environ 80 cm de haut surmonté d’un générateur solaire constitué de deux panneaux articulés qui, déployé, mesure 1,70 m de long (puissance électrique 180 W). Sa masse au lancement est de 120 kg.
Le contrôle d’attitude, dont la précision de pointage est de 0,1°, repose sur un système composé d’un senseur stellaire, de quatre roues à réaction et de trois magnéto-coupleurs. Le contrôle de l’orbite est assuré par un système de quatre moteurs à hydrazine d’un newton de poussée.
La charge utile
La charge utile de PARASOL comprend :
- un calculateur et une mémoire de masse 16 Gbits,
- une télémesure haut débit,
- un instrument de type POLDER.
Caractéristiques principales de la charge utile PARASOL :
- Masse totale environ 30 kg
- Volume environ 0,5 x 0,5 x 0,3 m3
- Consommation en mode prise de vue 77 W
- Puissance moyenne 29 W
- Débit de télémesure 880 bits/s
L’instrument POLDER-3 de PARASOL est très similaire aux instruments POLDER embarqués sur les plateformes japonaises ADEOS et ADEOS-2. Les seules différences concernent l’orientation de la matrice CCD et le choix des bandes spectrales.
Par rapport à l’instrument POLDER d’origine, l’orientation de la matrice (rectangulaire) de l’objectif télécentrique a été tournée de 90° afin de privilégier non plus une couverture mondiale quotidienne mais plutôt le caractère multidirectionnel des prises de vue. Jusqu’à 16 acquisitions successives d’un même point au sol avec différentes conditions de visée sont disponibles.
De même, pour réaliser des observations pouvant être comparées avec les données issues du lidar de CALIPSO, une longueur d’onde d’observation à 1020 nm a été ajoutée.
La bande 443 polarisée de POLDER 1&2 a été remplacée par une bande 490 polarisée.
Les produits
Les produits de Niveau 1 et Niveau 2 sont les orbites de passages journalières alors que les produits de Niveau 3 sont des synthèses journalières et mensuelles à l’échelle globale (moyennes et statistiques).
Le traitement de Niveau 1 a été réalisé par le CNES. Le traitement scientifique des produits aérosols, nuages, radiation et vapeur d’eau a été fait par le Centre de Données et de Services ICARE d’AERIS.
L’ensemble des produits est archivé et distribué par ICARE.
Les produits disponibles au catalogue couvrent la période du 4 mars 2005 au 11 octobre 2013.
PARASOL a capitalisé l’expérience de POLDER 1&2 et des améliorations majeures ont pu être réalisées grâce aux algorithmes de seconde génération de POLDER, tels que l’extraction des aérosols de petite taille au-dessus des terres ou l’affinage de la phase des nuages (un retraitement de l’ensemble des données POLDER 1&2 a également été fait fin 2007).
