La Terre en 3D depuis l’espace

La Terre en 3D depuis l’espace
Avec le satellite TanDEM-X, l’agence spatiale allemande va cartographier toute la planète en 3D.


Tandem-X - TerraSAR-X
Les satellites TanDEM-X et TerraSAR-X orbitent désormais en duo à un peu plus de 500 km au-dessus de notre planète.
Crédit : DLR


Missile balistique reconverti en lanceur de petits satellites, le Dnepr russo-ukrainien vient de signer deux décollages réussis à quelques jours d’intervalle ! Le 15 juin, l’ancien SS-18 chargé d’apporter la destruction nucléaire pendant la Guerre Froide, plaçait pacifiquement sur orbite les satellites Picard et Prisma (voir cet article) en s’envolant de Yasny, au sud de la Russie, tout prêt de la frontière du Kazakhstan. Et c’est justement au Kazakhstan, depuis le célèbre cosmodrome de Baïkonour, qu’un autre Dnepr s’arrachait du sol le 21 juin pour lancer le satellite allemand TanDEM-X.

Dnepr - TanDEM-X
Décollage du lanceur Dnepr le 21 juin, depuis le cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan. Il a placé avec succès le satellite TanDEM-X sur orbite.
Crédit : DLR

Deux satellites pour le relief
Son nom même nous renseigne sur sa mission puisque TanDEM-X signifie TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Model, soit un ajout à un autre engin, le TerraSAR-X sur orbite depuis 2007, afin de récolter des données pour établir une carte des reliefs terrestres. Les satellites TerraSAR-X et TanDEM-X associent en effet le DLR, l’agence spatiale allemande, et l’industriel européen Astrium autour d’un programme d’observation de la Terre, Infoterra. Il repose sur une technologie radar qui fut notamment expérimentée lors de missions à bord des navettes spatiales américaines (STS-59 et 68 en 1994, puis STS-99 en 2000). Le radar autorise la récolte de données indépendamment des conditions météo sur les régions observées : les ondes employées traversent les nuages. TanDEM-X travaillera en tandem (autre raison de son nom) avec TerraSAR-X, les deux satellites volant en formation à un peu plus de 500 km d’altitude. Au sol, leurs mesures seront combinées pour en déduire les reliefs des régions analysées. Une logique qui rejoint celle de nos deux yeux qui nous procurent une vision en relief du monde qui nous entoure.

TanDEM-X - TerraSAR-X - orbit
TanDEM-X et TerraSAR-X tournent autour de notre planète en passant par ses pôles (orbite dite polaire). La Terre tournant sous leur passage, ils finissent par la balayer en intégralité, repassant au-dessus des mêmes régions environ tous les 11 jours. Les satellites volent en duo avec une distance qui évolue entre 200 et 500 m.
Crédit : DLR


État des lieux et changements
D’ici 3 ans, TanDEM-X et TerraSAR-X auront généré l’équivalent de 200.000 DVD de données ! Cette cartographie relief de l’ensemble de notre planète, d’une précision allant jusqu’à 2 m de hauteur pour une grille de 12 m de côté, représentera ce qu’on appelle un modèle numérique de terrain (Digital Elevation Model en anglais) dont les applications concrètes s’avèrent aussi nombreuses que variées. Avec de telles informations, on peut par exemple espérer mieux détecter les zones à risque lors de catastrophes naturelles (identification des terrains inondables) et ainsi donner aux organismes responsables un outil de gestion de l’expansion urbaine. L’exploitation des ressources naturelles, l’optimisation de l’implantation des infrastructures de transport ou encore la détermination des meilleurs emplacements pour des émetteurs de télécommunication (téléphonie, TV, etc.) constituent d’autres exemples non exhaustifs.

TanDEM-X - Digital Elevation Model
Le modèle numérique de terrain que permettront de générer TanDEM-X et TerraSAR-X sera basé sur une grille de 12 m de côté. Par rapport à des mesures sur 1 km, 90 m ou 30m, le gain en précision sera significatif.
Crédit : DLR


Outre cet état des lieux bien utile, TanDEM-X et TerraSAR-X balayent la totalité de la Terre depuis leur orbite en environ 11 jours. Ils reviennent donc au-dessus d’une zone donnée avec la même périodicité et sont du coup à même de détecter des changements sur le court ou le long terme. Des mouvements de la surface de notre planète, même légers, causés par des événements naturels (tremblement de terre, glissement de terrain, etc.) ou l’action de l’homme (constructions, forages, etc.), peuvent être constatés et évalués. Avec le radar, les satellites sont ainsi capables de mesurer les quelques centimètres d’affaissement, invisibles pour le passant au sol, qui résultent du percement en ville d’une nouvelle ligne de métro !

Publié le 21 juin 2010