SVOM

Les satellites NOAA

Présentation

Les satellites NOAA  (National Oceanic and Atmospheric Administration) sont des satellites météorologiques américains à orbite polaire à une altitude autour de 850 km. Ils appartiennent au dispositif d’observation mis en place par l’Organisation Météorologique Mondiale. Le premier satellite NOAA a été lancé en 1970 et depuis, 20 satellites NOAA ont été mis en orbite. Actuellement, les satellites NOAA 15, NOAA 18, NOAA 19 et NOAA 20 sont en service. Les trois premiers sont issus de la cinquième génération de ces satellites, les NOAA POES (Polar Operational Environmental Satellites), et sont progressivement remplacés par des satellites comme Suomi NPP lancé en 2011 et par des satellites de type JPPS (Joint Polar Satellite System) dont le NOAA 20 fait partie. Les trois prochains satellites JPPS doivent être lancés en 2022 et 2031.

Vue d'artiste NOAA 18,crédit NOAA

Vue d’artiste NOAA 18

Ces satellites sont dédiés aux observations météorologiques avec en particulier l’observation des phénomènes impactant l’environnement marin. Pour ces études, différents instruments sont embarqués dont un radiomètre\imageur permettant de surveiller les masses nuageuses pour mesurer les températures de surface maritime ou continentale, un sondeur infrarouge fournissant des profils de température et d’humidité de l’atmosphère et un diffusomètre permettant de déterminer la direction et la vitesse des vents au-dessus des surfaces maritimes.

Caractéristiques des satellites NOAA 18 et NOAA 19

Table NOAA
Leur période de révolution est telle que chaque satellite survole l’équateur 14 fois par jour, en passages ascendant et descendant. Une même région est survolée au moins 4 fois par jour par un même satellite à un intervalle d’environ 6 heures.

Intérêt pour la mission SVOM

Le lancement de SVOM étant prévu pour fin 2021, ces satellites permettent de tester en amont la réception des signaux par les antennes du réseau d’alerte, en cours de déploiement. La fréquence APT de ces satellites étant proche de la fréquence d’émission des alertes de SVOM (137-138 MHz), cela en fait des satellites très intéressants pour cette phase de test. Les images reconstruites par les stations à partir des signaux envoyés par NOAA 18 et NOAA 19 permettent d’estimer la qualité du site d’installation et de prévoir d’éventuelles perturbations qui pourraient avoir des impacts sur la qualité de réception des signaux qu’enverra SVOM.

Le mode APT

Le mode APT (Automatic Picture Transmission) est un système de transmission d’images analogiques. Les satellites d’observation sont équipés d’un radiomètre à balayage, système comportant plusieurs lentilles, capteurs et miroirs contrôlés par des moteurs. Le radiomètre balaye la surface de la Terre ligne par ligne et au fur et à mesure que le satellite se déplace, une image complète se construit grâce à un imageur. 120 lignes sont transmises chaque minutes. Le nom APT vient du fait que la transmission de ces images est automatique et continue.

Type d’image reconstruite

Chaque image est construite de la même manière. On observe de gauche à droite : une bande de synchronisation, un marqueur temporel, l’image en elle-même et une bande de télémétrie. Cette succession se répète deux fois avec à gauche l’image en visible et à droite l’image en infra-rouge.

Format des images transmises en mode APT Crédits : Wikipédia

Format des images transmises en mode APT

A chaque réception de trame d’image, la synchronisation apparaît sous forme de lignes noires verticales à gauche de l’image tandis que les données de télémétrie se présentent sous forme de « coins » transportant la calibration et autres informations. Les marqueurs sont une alternance de traces horizontales noires et blanches pour le canal visible, blanches et noires pour le canal infrarouge, la synchronisation est une alternance de bandes verticales et la télémétrie une alternance de bandes en niveaux de gris servant de référence pour décoder l’image.

Voici le type d’images reconstruites par les stations après réception du signal d’un satellite NOAA:

Image exemple NOAA

Exemple d’images reconstituées par la station test située à Toulouse: l’image de gauche est faite en infrarouge et celle de droite en visible

Pour les phases de tests à travers les études de ces images, seules les images infrarouge sont prises en compte car elles peuvent être faites à toute heure et leur qualité est moins aléatoire que celles faites dans le domaine optique.
 

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Publié le
Auteur : Sarah Menouni CEA-Irfu