CP CNES

Paris, le 31 juillet 2003

TOPEX/POSEIDON et JASON, un tandem franco-américain en orbite pour mieux décrypter les océans

Prenez un satellite océanographique plein d'expérience, Topex/Poseidon, concocté par la NASA et le CNES, qui observe depuis bientôt onze ans la circulation océanique globale et son effet sur le climat, puis associez-le judicieusement à un satellite jumeau tout jeune, en orbite depuis décembre 2001, et vous obtiendrez ce que les scientifiques appellent la mission tandem Jason-Topex/Poseidon.

Depuis septembre dernier, Topex/Poseidon a été déplacé de son orbite initiale, à mi-distance de l'orbite du satellite Jason. Depuis cette date, les deux satellites volent de concert, côte à côte, balayant la surface océanique avec un échantillonnage deux fois plus dense. Résultat : des données d'une résolution exceptionnelle sur la hauteur de la surface des Océans, paramètre clé du stockage de chaleur dans l'océan qui affecte le climat d'aujourd'hui et les événements climatiques planétaires de demain. Les données de cette mission tandem expérimentale permettront aux scientifiques de mieux détecter et comprendre les courants, les marées et les tourbillons océaniques.

Selon un article récent publié dans la lettre d'information de l'Union Géophysique Américaine, Eos, par le Dr Lee-Lueng Fu et son équipe de chercheurs travaillant sur les missions Jason et Topex/Poseidon au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena (Californie), la mission produit des données topographiques de la surface de l'océan deux fois plus riches que toutes les données disponibles jusqu'ici.

"Grâce à la mission tandem Jason-Topex/Poseidon, les données topographiques de la surface de l'océan sont d'une résolution deux fois meilleure et produisent ainsi des enregistrements radar continus et simultanés de qualité supérieure qui seront utilisés pour cartographier la vitesse et la direction des courants de surface de l'océan. Ces enregistrements fournissent des informations capitales sur ces tourbillons énergétiques qui sont la plupart du temps trop petits pour être identifiés par un seul satellite," affirme Fu. "Les données de cette mission tandem permettront aux scientifiques d'améliorer les modèles océanographiques ainsi que leurs capacités de prévision des courants océaniques".

Les données de la mission expérimentale devraient également améliorer notre connaissance sur les marées océaniques dans les régions côtières et dans les eaux peu profondes, l'évolution des transports des courants limitrophes, le transport horizontal de chaleur océanique et autres éléments caractéristiques ayant un impact sur le climat. Seront peaufinées également les théories sur la turbulence océanique provoquée par la force de Coriolis - phénomène dû à la rotation terrestre qui fait dévier des corps mobiles tels que l'eau ou l'air vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud.

Les données peuvent également fournir des informations utiles sur les tourbillons océaniques, qui influencent ce que l'on appelle le "climat" océanique. Ces phénomènes de taille intermédiaire (50 à 200 km) ne durent habituellement que quelques mois, mais jouent un rôle important dans le transport de la chaleur océanique, et donc dans la création de régimes climatiques océaniques et dans le transport des sels nutritifs de l'océan profond vers les eaux peu profondes, où ils enrichissent l'écosystème marin.

Au-delà de Jason et de la mission tandem, les ingénieurs et les scientifiques sont déjà en train de développer des techniques de mesures océanographiques offrant une résolution encore plus fine. C'est le cas du WSOA (Wide-Swath Ocean Altimeter) proposé par le JPL, un radar altimètre interférométrique capable de mesurer la topographie de la surface de l'océan sur une fauchée de 200 km à la verticale du satellite. Un tel instrument peut ainsi observer la quasi-totalité de la surface de l'océan et la restituer avec une résolution d'environ 15 km (9 miles), huit fois plus fine que celle de la mission tandem actuelle. Ce nouveau concept devrait être testé et évalué à bord du nouveau satellite qui assurera la suite de la mission Jason actuelle à partir de 2007, et ce dans le cadre d'un partenariat entre le CNES, la NASA, l'agence européenne EUMETSAT et la NOAA.

Depuis plus d'une semaine, le traitement des données Jason est passé en phase opérationnelle. A la suite de quoi, la NASA et le CNES ont décidé de mettre à disposition de tous les utilisateurs, via Internet et sur support CD et DVD, les premiers produits scientifiques haute précision Jason. Ces produits entièrement validés contiennent les données altimétriques Jason, ainsi que toutes les autres informations associées indispensables. Ils seront utilisés par les scientifiques du monde entier pour produire des résultats essentiels à leurs travaux de recherche.

Selon Yves Menard, responsable scientifique de la mission Jason au CNES, " aujourd'hui, plus de 500 jours de données ont été collectés depuis le lancement du satellite. Une fois traitées, ces données seront rapidement mises à disposition des utilisateurs, de même que les données courantes transmises avec un délai de 30 jours après leur acquisition. A noter que deux autres produits Jason sont disponibles avec des délais plus courts de 3 jours et 3 heures respectivement, pour les applications opérationnelles".

C'est ainsi que, depuis le début de ce mois, les mesures Jason de vitesse du vent et de hauteur de vagues, utilisées principalement pour améliorer les prévisions d'état de mer, sont mises en ligne par Météo-France, avec un délai de 5 heures au plus, sur le Système Mondial de Télécommunication (SMT). Le Centre de prévision de l'Océan, Mercator (GIP nouvellement crée par 6 organismes français), utilise quant à lui chaque semaine les produits altimétriques du niveau de la mer Jason (et ceux des autres satellites altimétriques) générés dans un laps de temps de 4 à 5 jours par le CNES et sa filiale CLS.

Jason poursuit donc les observations de Topex/Poseidon en mesurant la topographie de la surface de l'océan avec une précision centimétrique. Ceci pour mieux suivre la circulation océanique globale et les événements tels que El Nino, étudier les interactions océan-atmosphère et améliorer à terme les prévisions climatiques. Mais Jason participe également au développement de toutes les applications opérationnelles aval qui s'appuient sur une observation accrue et une prévision améliorée du " climat " des Océans.