Alors que l’élévation du niveau de la mer s’accélère, atteignant en moyenne +4 mm par an au cours des dix dernières années, le second modèle du satellite d’altimétrie spatiale Sentinel-6 entre en service afin d’assurer la continuité des mesures jusqu’en 2030. Dédié à la mesure de l’élévation du niveau des mers et développé conjointement par l’ESA, EUMETSAT et la NASA, avec le soutien du CNES, Sentinel-6B a été lancé le 16 novembre à 21h21 heure locale depuis la base de Vandenberg Space Force Base aux États-Unis.

Intégrée au programme européen Copernicus, cette mission opérationnelle garantit la continuité et la stabilité des mesures indispensables à la série climatique initiée par la mission franco-américaine TOPEX/Poseidon en 1992, puis poursuivie par les satellites Jason et plus récemment Sentinel-6A Michael Freilich en 2020.

Le satellite embarque une charge utile composée principalement d’un altimètre radar, d’un radiomètre micro-onde, d’un rétro-réflecteur laser, d’un système de positionnement par satellite. Quatre instruments qui lui permettent de nous livrer de précieuses données sur les océans : en mesurant le temps écoulé entre l’émission, le rebond sur l’océan et la réception d’une onde radar, il est en effet possible d’en déduire la hauteur de la surface de l’eau. Pour cela, le satellite mesure également la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère, tandis que les ingénieurs au sol déterminent avec une grande précision sa position (connue au centimètre près !) avec le système GNSS.

DORIS, indispensable allié de la mission

Cependant, pour assurer une stabilité des mesures sur le long terme et diminuer l’incertitude des mesures du niveau des mers entre 0,1 à 0,3mm/an sur 10 ans, le système GNSS est associé au système DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite), développé par le CNES. Embarqué sur de nombreuses missions depuis les années 1990. Ce système, composé d’un réseau mondial de plus de 60 balises au sol, est un allier indéfectible des missions d’altimétrie. En effet, sans une connaissance précise de la position du satellite, permise par la conjonction GNSS/DORIS, il est impossible de déterminer la distance parcourue par le signal radar entre la surface de l’océan et le satellite. 

En complément, l’instrument DORIS équipé à bord des satellites de la série Sentinel-6 permet à ces derniers de se repérer sur Terre afin d’écouter le signal radar au bon moment.

Anticiper les impacts de l’élévation du niveau de la mer

Pour mener à bien sa mission, Sentinel-6B évolue sur une orbite à 1 336 km d’altitude et 66 degrés d’inclinaison, lui permettant d’observer 90 % de la surface des océans. En plus des hauteurs de mer, il fournit des informations en temps quasi réel sur la hauteur significative des vagues et la vitesse des vents en surface. Le satellite offrira également des données plus détaillées sur les hauteurs d’eau à proximité des côtes, de la glace de mer et des glaces continentales, grâce à l’évolution des techniques d’altimétrie radar issues des missions Sentinel-3 et CryoSat.

Des données essentielles qui, couplées aux données de toute la constellation altimétrique, permettent de mieux comprendre les dynamiques locales et anticiper les impacts de l’élévation du niveau de la mer sur les populations et les territoires. Rien qu’en France, plus de 6,4 millions de personnes vivent à proximité du littoral et dépendent directement de l’économie maritime, du tourisme ou des ressources côtières. Or, entre 1993 et 2020, les satellites d’altimétrie ont mis en évidence une élévation moyenne du niveau des océans de près de 10 cm... Ce phénomène, causé par la fonte des glaciers de l’Antarctique et du Groenland, ainsi que par la dilatation thermique des océans liée à leur réchauffement, a un impact direct sur les activités maritimes et le littoral, où le recul du trait de côte devient de plus en plus visible.

Mais la mission de Sentinel-6B ne s’arrête pas là. Cette vigie des océans contribuera également à améliorer les prévisions de météorologie marine au bénéfice du routage des navires, du soutien aux industries maritimes et offshore, de la pêche, mais aussi des opérations d’urgence en cas de risques environnementaux.

Enfin, en parallèle de ses missions principales, Sentinel-6B exploitera de nouvelles techniques de traitement radar et la chaîne de traitement développée par le CNES pour fournir des informations sur les hauteurs d’eau continentales des lacs et rivières, des données essentielles qui, couplées aux données de la constellation altimétrique, contribuent à la compréhension du cycle de l’eau à l’échelle mondiale.