Après son décollage en 2024, le satellite européen et japonais EarthCARE étudiera, grâce à ses quatre instruments, la couche nuageuse et ses interactions avec les rayonnements. Objectif : mieux comprendre comment l’atmosphère régule les températures terrestres.

Chiffres clés

• 9 jours : durée entre deux survols d’un même point
• 2,5 m : diamètre de l’antenne d’EarthCare
• 2350 kg : masse du satellite
• 4 instruments embarqués

Dates clés

• 28 mai 2024 : Lancement d’EarthCare par Falcon 9
• 2014 : Intégration des instruments
• 2009 : Conception et construction du satellite
• Mai 2008 : L’ESA confie la réalisation du satellite à EADS/Astrium
• Décembre 2004 : EarthCare est retenue et devient la 6^e mission du programme Earth Explorer
• Novembre 2001 : Phase A du développement du projet EarthCare
• 2000 : Présélection d’EarthCare par l’ESA

Le projet en bref

Le rôle de la couche nuageuse est essentiel pour le climat. Elle absorbe et réfléchit une partie des rayonnements solaires dirigés vers notre planète. Mais les nuages jouent aussi le rôle inverse en renvoyant vers la surface une fraction de la chaleur émise par la Terre, qui émet des rayonnements infrarouges.

Le satellite EarthCARE (Earth Cloud, Aerosol and Radiation Explorer) a pour mission d’analyser avec une précision inédite ces deux phénomènes difficiles à étudier. En orbite basse polaire avec une inclinaison qui lui permettra des observations sur l’ensemble du globe, EarthCARE fournira les données pour cartographier en 3D la couche de nuages et de gaz aérosols, tout en mesurant exactement combien les rayonnements solaires et thermiques terrestres sont renvoyés. En survolant le même point tous les 9 jours, le satellite pourra montrer l’évolution des relevés sur plusieurs années.

Avec les résultats de cette sixième mission du programme ESA « Earth Explorers », les équipes scientifiques vont affiner les modèles météorologiques, mais aussi mieux comprendre l’évolution du réchauffement climatique et ses conséquences.

EarthCARE embarque deux instruments actifs : ATLID (Atmospheric Lidar) et CPR (Cloud Profiling Radar, fourni par l’agence japonaise JAXA). Le premier utilise un faisceau laser orienté à la verticale sous le satellite pour télédétecter l’altitude de la couche nuageuse, tandis que l’autre est un radar-doppler de précision qui détermine la composition des nuages. Son antenne donne un profil particulier au satellite : elle fait 2,5 m de diamètre !

Deux instruments passifs, MSI (Multi-Spectral Imager) et BBR (Broad-Band Radiometer) caractérisent la couche de nuages et les aérosols survolés sur différentes bandes de fréquence, et captent les rayonnements renvoyés vers l’espace.

Rôle du CNES dans le projet

Le CNES soutient et finance directement les travaux de préparation de la mission EarthCare au sein de plusieurs laboratoires français : IPSL (Institut Pierre-Simon Laplace), LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales), LMD (Laboratoire de Météorologie Dynamique), LSCE (Laboratoire des sciences du climat et l'environnement), LPC2E (Laboratoire de Physique et de Chimie de l’Environnement et de l’Espace), LAERO (Laboratoire d'aérologie), LACy (Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones), LAMP (Laboratoire de Météorologie Physique), LOA (Laboratoire d'Optique Appliquée), ILM (institut lumière matière).

Le CNES finance également les activités de CALibration/VALidation (CAL/VAL) des instruments.

Enfin, la France, via le CNES, co-finance le programme Future-EO (de l’ESA) qui inclut les missions Earth Explorer dont EarthCare.

Contact CNES

Responsable thématique Physique de l’Atmosphère, Météorologie du CNES
Adrien DESCHAMPS
Courriel : adrien.deschamps at cnes.fr