Contexte

La mission Parasol avait pour but de caractériser les propriétés radiatives des nuages et des aérosols en utilisant au mieux la complémentarité du microsatellite avec les autres instruments de la formation A-train tels que les radiomètres Ceres et Modis sur le satellite Aqua, le lidar de CALIPSO ou encore le radar de Cloudsat.

Les missions AQUA, CALIPSO et CLOUDSAT étaient destinées à estimer le bilan radiatif de la planète en collectant des mesures dans différents domaines spectraux (optiques et micro-ondes) accessibles à l'observation spatiale, et en combinant des mesures couvrant de larges champs de vue à des mesures ponctuelles.

Construit sur une plateforme de la filière Myriade, Parasol avait donc pour objectif de réaliser des mesures des réflectances polarisées et multidirectionnelles, en priorité sur les zones observées par le LIDAR embarqué sur CALIPSO.

Parasol avait pour objectifs scientifiques de caractériser les propriétés radiatives et microphysiques des nuages et des aérosols en utilisant au mieux la complémentarité des données fournies par les différents capteurs de la plate-forme AQUA, ainsi que ceux des missions CALIPSO et CLOUDSAT.

Pendant longtemps, seuls les gaz à effet de serre ont été pris en compte pour étudier le phénomène du réchauffement climatique. Puis les travaux de modélisation et de mesure du bilan radiatif, menés notamment par le Laboratoire de Météorologie Dynamique, ont montré que les aérosols naturels ou créés par l'activité humaine jouaient un rôle crucial dans l'évolution du climat, et qu'ils pouvaient même constituer selon l'Académie des Sciences "la plus grande source d'incertitude dans le calcul du forçage du climat".

La mission Parasol, décidée en 1999, avait pour objectif de réaliser des mesures des réflectances polarisées et multidirectionnelles, en priorité sur les zones observées par le lidar embarqué sur le minisatellite CALIPSO. En effet le rayonnement du Soleil n'est pas polarisé, mais il le devient s'il est diffusé par certaines particules comme les aérosols, les gouttes d'eau ou les cristaux de glace. Parasol a donc mesuré la lumière polarisée dans plusieurs directions, afin de caractériser au mieux les nuages et les aérosols, autrement que par leur signature spectrale observée plus classiquement.

D'une part, les informations fournies par le microsatellite ont permis de préciser la quantité et la distribution en taille des aérosols au-dessus de l'océan, ainsi que leur indice de turbidité au-dessus des terres émergées et d'évaluer le forçage radiatif dans le domaine solaire. D'autre part, elles ont contribué à la détection des nuages, à la détermination de leur phase thermodynamique, de leur altitude et à l'estimation du flux réfléchi dans le domaine solaire. Le contenu intégré en vapeur d'eau a également été estimé.

Déroulé du projet

Le satellite Parasol a été lancé avec Hélios 2A, Nanosat et ESSAIM à bord d’un lanceur Ariane-5, vol V165, le 18 décembre 2004.

La synergie entre les missions AQUA, CALIPSO, CLOUDSAT et Parasol, a imposé trois contraintes majeures sur cette dernière, à savoir :

• Les caractéristiques d'orbite, fixées à :
  • Une altitude de 705 km ;
  • Une inclinaison de 98,21° (AQUA) ou de 98,08° (CALIPSO) ;
  • L’heure locale de passage à l'équateur, qui devait être en concordance avec celles d'AQUA (13h30) et de CALIPSO (comprise entre 14h10 en début de mission et 12h50 en fin de mission) ;
• Le lancement, qui devait nécessairement avoir lieu pendant la phase d'activité des autres satellites de la constellation ;
• Les synergies à rechercher sur les centres de mission, tant pour ce qui concernait le contrôle des orbites que pour les chaînes de traitement des données scientifiques.

Organisation

Le CNES était responsable de l'ensemble du développement de la mission Parasol, à savoir :

• le développement de la plate-forme, de la charge utile, de la composante sol de commande contrôle MIGS (MIcrosatellite Ground Segment) et de la composante sol utilisateur ;
• l’intégration du satellite et son lancement ;
• des opérations du MIGS, de tout ou partie du segment sol utilisateur.

L'organisation scientifique de la mission Parasol était constituée de :

• un chercheur principal ;
• un groupe de mission scientifique, composé de représentants de la communauté utilisatrice française.

Le chercheur principal de la mission Parasol, appartenant au Laboratoire d’Optique Atmosphérique, assumait la responsabilité scientifique du projet et présidait le groupe de mission scientifique.

Il était en particulier responsable de :

• l’élaboration et la validation de la spécification de mission ;
• la discussion et la décision sur les compromis pouvant intervenir entre la spécification de mission et les possibilités offertes par le système ;
• la définition des produits scientifiques ;
• la définition et de la mise en place du programme d'accompagnement scientifique des données et produits.

Le groupe de mission Parasol était composé, outre le chercheur principal qui en était président, de :

• trois chercheurs du LOA ;
• un chercheur du LMD ;
• un chercheur du LSCE ;
• un chercheur du LATMOS, qui intervenait en tant que Chercheur Principal de la mission CALIPSO, afin de prendre en compte les besoins conjoints et les synergies entre cette mission et Parasol.

Le groupe de mission Parasol assistait le chercheur principal dans ses missions.

Le chef de projet Parasol, ainsi que les responsables CNES des activités mission, charge utile, centre de mission scientifique, qualité image et les responsables programme POLDER-Parasol et atmosphère météorologique, étaient invités permanents du groupe de mission Parasol.