COPERNICUS - Satellite Sentinel 1A

Programme Copernicus - Site du CNES

Doter l'Europe d'une capacité autonome d'observation et de surveillance de la Terre, telle est l'ambition de Copernicus.

S’inspirant de l'exemple de la prévision météorologique dans la manière d’exploiter, de façon optimale, observations spatiales et mesures in situ, l'Union européenne et l'Agence spatiale européenne ont lancé en 2001 l’initiative européenne de surveillance globale pour l’environnement et la sécurité dite Global Monitoring for Environment and Security (GMES) dans le but de promouvoir le développement de services opérationnels d'accès aux informations environnementales.

L'objectif est de rationaliser l'utilisation de données relatives à l'environnement et à la sécurité issues de sources multiples, afin de disposer d'informations et de services fiables chaque fois que cela est nécessaire. GMES, devenu Copernicus en 2012, permet donc de rassembler l'ensemble des données obtenues à partir de satellites environnementaux et d'instruments de mesure sur site, afin de produire une vue globale et complète de l'état de notre planète.

Concernant la gestion des problématiques environnementales, Copernicus permettra ainsi de suivre l'évolution de l'occupation des sols, de caractériser les variables bio-géophysiques sur les terres émergées, de prévoir l’état des océans, d’apporter une aide à la gestion de crise sur des zones affectées par des catastrophes naturelles ou industrielles, de suivre la composition chimique et la qualité de l’air, de ré-analyser des variables climatiques essentielles et de développer des outils pour la mise en place de services climatiques.

Quant aux problématiques liées à la sécurité, Copernicus permettra par exemple de contribuer au respect des traités internationaux, d'appuyer les opérations de maintien de la paix, ou même d’apporter une aide à la surveillance des frontières européennes.

Pour mener à bien ces missions, Copernicus s'appuiera tout d'abord sur la technologie spatiale et les moyens au sol des pays membres du programme. Un effort collectif dans lequel le CNES joue d’ores et déjà un rôle central, puisqu’il met à la disposition de Copernicus plusieurs satellites comme Spot, Jason ou encore Pléiades. Aux côtés des moyens mis à disposition par les pays membres, Copernicus pourra également compter sur les satellites Sentinels, spécifiquement développés dans le cadre de ce programme, dont la première mission Sentinel-1A, dotée d’un imageur radar, a été lancée le 3 avril 2014. Les satellites Sentinels 2A et 3A seront quant à eux lancés en juin 2015 et fin 2015. Le programme Copernicus est le volet européen du GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), un programme mondial d'observation de la Terre initié par l’UE, les États-Unis, le Japon et l'Afrique du Sud.

Le programme comporte une composante spatiale composée de 6 familles de satellites (les Sentinels) destinées à fournir les observations nécessaires au déploiement des services pour la surveillance opérationnelle de la qualité de l'air, des océans, de l'occupation des sols et la gestion des territoires, ou encore le suivi des situations d'urgence ou du changement climatique. Ces observations sont complétées par des missions spatiales contributrices gérées par des entités tierces (Etats membres, missions commerciales).

Sentinel 1A, le premier satellite Copernicus.

Sentinel 1 est la première des six missions qui s’inscrivent dans le cadre de l’initiative Copernicus. La mission Sentinelle 1 consiste en une constellation de deux satellites en orbite polaire, Sentinelle 1A et Sentinelle 1B, qui partagent le même plan d’orbite et opèrent jour et nuit pour obtenir des images par radar à synthèse d’ouverture (RSO).

• Observation des océans et des continents
• Deux satellites à orbite polaire
• Charge utile : imageurs radar en bande C
• Lancement Sentinel-1A : 3 avril 2014 (Sentinel-1B : entre mars et mai 2016)

Les avantages de l’imagerie radar par rapport à la prise d’images utilisant la partie visible du spectre, comme c’est le cas pour une caméra (technique de l’imagerie optique), sont les suivants:

• les fréquences ou longueurs d’onde utilisées sont différentes. Cette différence de longueurs d’onde fait que le RSO permet de voir à travers les nuages et les tempêtes et d’obtenir des images quelles que soient les conditions météorologiques, ce qui n’est pas possible avec des capteurs optiques. Les objets se trouvant à la surface de la Terre se présenteront aussi de manière très différente selon qu’ils seront appréhendés par des capteurs radar ou optiques; autrement dit, les informations produites à l’aide de ces deux techniques seront complémentaires les unes des autres;

• les capteurs optiques sont tributaires de la lumière du soleil. Au contraire, un capteur RSO dispose de sa propre source de lumière, sous la forme d’ondes radio transmises par une antenne. Cela signifie que l’image acquise par le capteur optique dépend du moment de la journée, tandis que le RSO peut être utilisé avec la même efficacité à toute heure du jour et de la nuit.

Le satellite Sentinel 1 est exploité en quatre modes d’imagerie de différentes résolutions (allant jusqu’à une précision de 10 m) et couvertures (pouvant atteindre 250 km), qui permettent une surveillance fiable et répétée de zones très étendues. Il est conçu pour fonctionner sur un mode préprogrammé, non conflictuel, permettant l’acquisition d’images haute résolution de toutes les masses continentales, zones côtières et routes maritimes, et couvrant de «lucarnes» l’ensemble des océans planétaires. Cela garantit la fiabilité nécessaire aux services opérationnels ainsi que la constitution d’archives de données cohérentes sur le long terme pour les applications fondées sur des séries chronologiques longues.

Les services proposés par Sentinel 1 incluent les applications suivantes:

• Surveillance des étendues de glace de mer et de l’environnement arctique

• Intégration des observations relatives aux glaces de mer dans les systèmes de prévision

• Surveillance de l’environnement marin, y compris le contrôle des déversements d’hydrocarbures et la détection des navires à des fins de sécurité maritime

• Surveillance des risques de mouvements de terrains

• Cartographie des terres émergées: forêts, eau et sols, agriculture durable

• Cartographie facilitant l’aide humanitaire dans les situations de crise

• Suivi du climat

Le portail PEPS

Les données sont accessibles via le portail PEPS du CNES. PEPS est la plateforme française qui offre un accès aux produits des satellites Sentinel S1A et S1B, S2A et S2B, S3A et S3B du programme de l’Union Européenne pour l’observation et la surveillance de la Terre Copernicus.

Portail PEPS - Données Sentinel 1A - CNES

Boite à outils pour l'utilisation des données Copernicus

Sentinel Tool Boxes

Monteverdi - OTB - CNES