L’Europe s’intéresse enfin aux nuages !

Par Arthur Corentin

Après 20 ans de préparation, l’ESA (European Space Agency) a lancé le 29 mai 2024 un satellite, ou mission EarthCARE, destiné à une observation globale des nuages, des aérosols et du rayonnement afin de quantifier leurs interactions et d’améliorer les modèles de prévision météorologiques et climatiques.  Cette mission, qui a été sélectionnée en 2004, est en fait le fruit d’une collaboration entre l’ESA et la Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA).

• Le satellite est équipé de quatre instruments permettant de mesurer les structures horizontales et verticales de la distribution des nuages, des aérosols et du rayonnement sortant. Ces instruments sont : un LiDAR atmosphérique (ATLID) pour les aérosols,
• un radar de profilage des nuages (CPR),
• un imageur multispectral (MSI) permettant d’enregistrer des images dans un grand nombre de bandes de longueurs d’onde,
• un radiomètre large bande (BBR) capable de mesurer les longueurs d’ondes courtes entre 0,25 et 4 microm et le rayonnement total entre 0,25 et plus que 50 microm, sur trois angles de vue fixes (avant, nadir et arrière), le long de la trajectoire du satellite.

Le radar pour les nuages est un cadeau du JAXA. Le grand avantage de ce satellite réside dans le fait que ces quatre instruments mesurent le même endroit au même moment, ce qui n’est pas le cas pour la NASA où les instruments qui remplissent ces missions sont sur des satellites différents.

L’ESA est particulièrement fière de son LiDAR car il est basé sur une technologie de pointe qui permet de l’embarquer sur un satellite. Le faisceau LASER émet dans l’UV et il permet de mesurer des distances, de détecter des aérosols comme les poussières à l’origine des nuages, la pollution industrielle, les aérosols marins et la vapeur d’eau, dans une colonne atmosphérique grâce à ses capacités de profileur. La largeur de sa fauchée est de 30 m.

Le radar peut détecter les nuages et voir leur structure interne. Il peut détecter les mouvements verticaux à l’intérieur des nuages, ce qui fait qu’il est possible de voir quand il pleut dans les nuages ! La largeur de sa fauchée est de 1 km alors que celle de l’imageur est de 150 km.

Les premières données de cette mission ont été rendu publique en janvier 2025 et une seconde partie en mars. A ce jour, ses responsables sont capables de voir où l’atmosphère chauffe ou refroidit la Terre, validant la preuve du concept. Un des problèmes qui leur reste à résoudre est l’étalonnage des instruments et la validation des données mesurées, afin de maîtriser leur évolution dans le temps. Pour cela, ils font voler des avions sous le satellite, ce qui n’est pas sans poser de problèmes car le satellite avance 28 fois plus vite que les avions. Ces campagnes d’étalonnage nécessitent une collaboration entre les principaux pays européens et les USA.

La durée de vie de ce satellite n’est que de 3 ans, mais elle pourrait être prolongée. Espérons que la moisson de données qui en résultera mette en évidence le rôle majeur des objets de ces mesures sur le climat, en particulier pour ceux qui n’en sont pas encore convaincus !

Sources :

EarthCARE: How do clouds and aerosols affect our climate?

Unfiltering of the EarthCARE Broadband Radiometer (BBR) observations: the BM-RAD product