Satellites et instrument

Une constellation de 4 satellites

La constellation CO3D est constituée de deux paires de satellites positionnées de part et d’autre d’une orbite quasi-polaire située à 502 kilomètres d’altitude. Pour chaque paire, les satellites sont séparés de 100 kilomètres afin de produire une vue stéréoscopique de la surface de la Terre et permettre sa reconstruction 3D.

Schéma de l’orbite de la constellation CO3D
Schéma de l’orbite de la constellation CO3D, constituée de 2 paires de satellites placés sur une orbite héliosynchrone © CNES/CO3D

Les deux paires de satellites se trouvent sur une même orbite héliosynchrone, à l’opposée l’une de l’autre. Cela signifie qu’une paire passe du côté jour de la Terre, toujours à la même heure locale, tandis que l’autre paire se trouve du côté nuit.

La paire côté nuit n’est pas utilisée pour produire des données commerciales mais pour effectuer des tests techniques d’observation nocturne, à titre de démonstration. Côté jour, la paire de satellite active traverse l’équateur à 10h45 heure locale, (le choix de cette heure est un compromis entre un niveau d’éclairement solaire suffisant et une couverture nuageuse limitée qui augmente statistiquement au cours de la journée).

Description d’un satellite CO3D

Modèle 3D d’un satellite CO3D
Modèle 3D d’un satellite CO3D © Airbus

Contrairement à beaucoup de satellites d’observation de la Terre qui utilisent un capteur en forme de barrette et laissent le défilement du sol former l’image en scannant la bande de surface située sous le satellite (« push broom »), CO3D utilise un imageur matriciel (similaire aux capteurs photo de nos appareils de prise de vue numériques). Il fait donc une image complète d’un rectangle du sol et multiplie ces prises de vues au fur et à mesure qu’il tourne autour de la Terre, afin de scanner, lui aussi, une bande de sol (« step-and-stare »). Au même moment, la même prise de vue est faite, 100 km plus loin, par le 2ème satellite CO3D avec un autre angle de visée. Ce sont ces 2 images, prises sous un angle légèrement différent, qui permettent de reconstituer un Modèle Numérique de Surface 3D.

Le satellite est aussi équipé d’une propulsion électrique qui lui permet de rejoindre son orbite opérationnelle après séparation du lanceur, manœuvrer pour éviter les collisions de débris spatiaux et maintenir son orbite.

Afin de s’orienter parfaitement par rapport au sol, il est aussi équipé de roues à réaction de nouvelle génération, bien plus précises et efficaces.

 

L’instrument à bord de chaque satellite

L’instrument principal à bord d’un satellite CO3D est son imageur, basé sur une matrice de pixels Rouge-Vert-Bleu (filtre de Bayer) et d’une autre matrice sensible au proche infrarouge.

Une autre grande nouveauté de ce système est que, bien qu’opérant dans des bandes de longueur d’onde sensiblement différentes, les images natives faites avec ces 2 capteurs ont la même résolution : 50 centimètres. C’est la meilleure résolution existante pour un capteur civil en proche infrarouge.

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