Les bienfaits de la Station spatiale internationale pour l'humanité

La caméra agricole de la station spatiale observe une inondation dans le Dakota du Nord

Demandez à un géologue ou à un écologue de vous parler de la télédétection de la Terre – la collecte d'information sur un matériau ou un processus sans y toucher ou l'échantillonner physiquement – et il mentionnera probablement Landsat, le radiomètre spatial de pointe pour l'étude de la réflectance et des émissions thermiques terrestres (ASTER), le spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) ou d'autres systèmes de captation en orbite qui saisissent couramment des données sur le sol, les océans ou l'atmosphère de la Terre. Depuis le début des années 1970, la télédétection terrestre mondiale a surtout été effectuée à l'aide de satellites héliosynchrones en orbite polaire, mais cette tendance est en train de s'inverser par l'ajout de nouveaux systèmes de télédétection à bord de la Station spatiale internationale.

Un des premiers de ces nouveaux systèmes est la caméra agricole de la Station spatiale internationale ISSAC (pour International Space Station Agricultural Camera). La caméra ISSAC a été créée par des étudiants et des enseignants de l'Université du Dakota du Nord et elle sert d'abord et avant tout à recueillir des données pour appuyer les activités agricoles et travaux de recherche connexes dans le Haut-Midwest des États-Unis. Les fermiers d'aujourd'hui utilisent des données et des informations provenant de différents satellites de télédétection pour comprendre les systèmes météorologiques, suivre les tendances du climat et surveiller la santé de leurs cultures. La caméra ISSAC est une autre source d'information pour les fermiers et les chercheurs agricoles grâce à la collecte d'images de terres cultivées et autres occupations du sol dans les états du Midwest pendant la période de végétation.

Contrairement aux images mieux connues prises par des astronautes de l'ISS à l'aide de caméras portatives dans le cadre de l'expérience d'observation de la Terre par l'équipage de la Station spatiale internationale CEO (pour Crew Earth Observations), les images saisies par la caméra ISSAC ressemblent aux données multispectrales recueillies par le capteur ASTER à bord du satellite Terra de la NASA. De plus, la caméra ISSAC est installée dans le hublot d'observation du laboratoire Destiny WORF (pour Window Observational Research Facility), et elle fonctionne sans l'intervention de l'équipage de l'ISS.

Le système de captation utilise deux caméras numériques fixes équipées de filtres pour saisir des images sensibles aux longueurs d'ondes correspondant au vert visible, au rouge visible et au proche infrarouge du spectre électromagnétique. Les images sont ensuite combinées pour créer une image multispectrale unique (à trois bandes). Cette combinaison de longueurs d'ondes fait en sorte que la caméra ISSAC est particulièrement bien conçue pour distinguer différents types de végétation et pour détecter des changements dans la couverture de surface et la santé des plantes, deux facteurs importants dans la surveillance et les études agricoles.

De plus, la caméra ISSAC peut aussi saisir des images de catastrophes et de dangers naturels pour appuyer les efforts humanitaires de la NASA. La caméra ISSAC a pu démontrer cette capacité peu après son entrée en service en captant des images de l'inondation de la rivière Souris près de Minot (ND), le 24 juin 2011. Étant donné que les images saisies par la caméra ISSAC sont enregistrées à des longueurs d'ondes semblables à celles de Landsat, les scientifiques ont pu facilement comparer les données de la caméra ISSAC à des données antérieures de Landsat sur la vallée de la rivière Souris, ce qui leur a permis d'illustrer clairement l'étendue de l'inondation à Minot et aux alentours.

Avec la caméra ISSAC, les données saisies depuis la station spatiale sont semblables à celles qui sont acquises à l'aide des capteurs de satellites qui sont en orbite polaire. La caméra ISSAC améliore considérablement les observations traditionnelles de la Terre, qui proviennent de satellites en orbite polaire, en recueillant des données à différents moments de la journée et en faisant des observations à fréquences variables. L'ajout de la caméra ISSAC et d'autres systèmes de télédétection à la station, qu'ils soient installés dans le hublot WORF ou à l'extérieur, améliorent la capacité de la NASA à observer et à surveiller les processus naturels et anthropogéniques (d'origine humaine) de la Terre et les dangers naturels.

Comparaison de Minot (ND) et de la vallée de la rivière Souris Single cell microencapsulation

Comparaison de Minot (ND) et de la vallée de la rivière Souris en temps normal (image du haut, données saisies par l'instrument de cartographie thématique (ou Thematic Mapper ) de Landsat) et pendant l'inondation (image du bas, données saisies par la caméra ISSAC). Les deux images ont été traitées pour faire ressortir en rouge la végétation qui pratique une photosynthèse active. Les zones urbaines s'affichent en gris-brun et les zones inondées en couleurs sombres.

William L. Stefanov
Jacobs/Applications scienfiques, recherche et développement / Direction de la recherche sur les astromatériaux et de l'exploration spatiale
Centre spatial Johnson