Destinés à Eumetsat, l'organisme européen de météorologiemétéorologie spatiale, la troisième génération de satellites Météosat (MTG) comprend quatre imageurs (MTG-I) et deux sondeurs (MTG-S). Avec une résolutionrésolution spatiale accrue, la permanence de l'observation et la complémentarité des données imageur et sondeur, ces six satellites vont améliorer considérablement la prévision météorologiqueprévision météorologique.

Ces satellites, sont actuellement en constructionconstruction à Cannes chez Thales Alenia Space, le maître d'œuvremaître d'œuvre du programme. Ils seront lancés fin 2021-début 2022 pour le premier imageur et 18 mois plus tard pour le premier satellite sondeur. Ensemble, ils constitueront le système de satellites météorologiquessatellites météorologiques géostationnaires le plus complexe et innovant Eumetsat, et du monde.

Le modèle structurel du satellite imageur (MTG-I) de Météosat de troisième génération. Il est ici vu en cours d'intégration dans l'usine cannoise de Thales Alenia Space (juin 2019). Les deux principaux instruments sont clairement visibles. La structure en forme d'entonnoir blanc est la caméra FCI (Flexible Combined Imager). À coté, on peut voir quatre cylindres dorés qui sont ni plus ni moins que l'imageur d’éclairs qui observera l'activité électrique. © Rémy Decourt

Des tests pour s'assurer du bon fonctionnement en orbite

La construction du modèle de vol du premier des quatre imageurs (MTG-I) a débuté, mais c'est celle du modèle structurel du satellite imageur, construit à l'identique, qui est la plus avancée. Ce satellite ne volera pas, il sert à vérifier qu'il fonctionnera bien en orbite. Ce dernier a récemment subi une campagne de tests à Cannes qui ont visé à s'assurer que le matériel puisse résister à l'environnement de lancement et arriver en orbite en toute sécurité.

Le modèle structurel du satellite imageur (MTG-I) de Météosat de troisième génération, ici, vu en cours d'intégration dans l'usine cannoise de Thales Alenia Space (juin 2019). © Rémy Decourt

Durant la phase de vol atmosphérique, un lanceur de satellites est soumis à un environnement d'origine aéro-acoustique intense, susceptible de perturber le fonctionnement des équipements du lanceur et d'endommager les charges utiles. Pour s'assurer que le satellite et ses systèmes résisteront bien à l'environnement acoustique et vibratoire induit par le lanceur, le satellite est soumis à des niveaux de sons et de vibrations similaires à ceux qu'il subira au moment du lancement.

Un nouveau Météosat pour prévoir le temps qu’il fera demain

Article de Rémy DecourtRémy Decourt, publié le 07/03/2010

Afin d'éviter une interruption dans la fourniture de données météorologiques et des services d'Eumetsat, l'Esa et Eumetsat travaillent sur la troisième génération de satellite Météosat. Vers 2018, elle prendra le relais des satellites de deuxième génération (MSG).

Initié par le Cnes puis européanisé par l'Esa, le programme Météosat est la contribution européenne à l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM). Pour Eumetsat, qui exploite les satellites, il s'agit avant tout de fournir aux utilisateurs 24 heures sur 24 et 365 jours par an des données et des produits répondant aux besoins de ses Etats membres en matièrematière de météorologie et de climatologieclimatologie. Ces données constituent une contribution essentielle à la prévision météorologique de tous les jours tout autant qu'aux études climatiques à l'échelle mondiale. Cette organisation européenne a également pour objectif de contribuer à l'observation opérationnelle du climatclimat et à la détection des changements climatiqueschangements climatiques à l'échelle de la planète.

Cette troisième génération comprendra 6 satellites (4 imageurs et 2 sondeurs) stabilisés suivant les 3 axes et non plus par rotation comme le sont les précédents. Il s'agit là d'une amélioration importante par rapport aux capacités actuelles des satellites Météosat de deuxième génération stabilisés par rotation. Dans ce cas, la plate-forme tourne autour de son axe de symétrie afin d'offrir un axe de pointage stable en orbite. Le principal inconvénient est qu'à chaque tour les instruments ne sont pointés vers la Terre que pendant 5% de la période de rotationpériode de rotation. Ils ne peuvent rien mesurer 95% du temps. Les plates-formes stabilisées selon les 3 axes des futurs satellites Météosat permettront aux instruments d'être en permanence pointés vers la Terre.

Depuis 1977, 7 satellites de première génération ont été lancés, relayés par 2 satellites MSG, Météosat-8 (août 2002), puis Météosat-9 (décembre 2005). Les lancements des satellites MSG-3 et MSG-4 sont prévus respectivement en 2011 et 2013. Ils ont tous été construits par Thales Alenia Space. A l'image, un satellite Météosat de première génération. © Esa

L'augmentation du temps d'observation de 5 à 100% par rapport à la solution de stabilisation par rotation est indispensable pour satisfaire les besoins futurs, qui exigeront des gains en résolution spatiale, en cycle de répétition et en rapport signal sur bruit. L'imageur FC de Météosat troisième génération fournira des canaux supplémentaires avec des résolutions spatiale, temporelle et radiométrique bien meilleures que celles de Severi (instrument sur MSG qui est une amélioration du radiomètreradiomètre Météosat de première génération).

Ces futurs satellites embarqueront un instrument qui n'a pas de précurseur sur les satellites Météosat de première et deuxième générations car sa réalisation exige une plate-forme stabilisée sur 3 axes pour accommoder l'instrument. Il s'agit du sondeur infrarougeinfrarouge, un spectromètrespectromètre de Fourier imageur dont la résolution spectrale est de 0,625 cm^-1. Il travaille dans deux bandes de l'infrarouge avec une résolution spatiale de 4 kilomètres. Ainsi, il se sera en mesure de fournir une image du disque complet dans l'infrarouge lointain avec 800 canaux spectraux et dans l'infrarouge moyen sur 920 canaux avec une répétition de cycle nominale de 60 minutes.

Ces nouveaux Météosat embarqueront également un imageur pour les éclairséclairs qui mesurera en continu, dans la longueur d'ondelongueur d'onde 777,4 nm et avec une résolution spatiale de 10 kilomètres les impulsions optiques (éclairs) déclenchées par des décharges d'énergieénergie. L'information fournie aux utilisateurs sera l'heure, la position et l'intensité des impulsions optiques détectées. La capacité de détection des éclairs dépend de l'éclairement du SoleilSoleil. Sur 24 heures, ce nouvel imageur devrait en repérer plus de 80%.

Enfin, un spectromètre travaillera dans l'ultravioletultraviolet, le visible et le proche infrarouge, avec une résolution spatiale meilleure que 10 km. Sa couverture ne concernera que la région du globe comprise entre 30 et 65° N en latitudelatitude et 30°W à 45°E en longitudelongitude. Son cycle de répétition des observations sera meilleur que 1 heure.