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Satellites

Un satellite scientifique pris en filature

Le Programme de validation au sol de CloudSat

Les Canadiens ont toujours été fascinés par le froid, surtout en raison de ces hivers imprévisibles qui caractérisent le pays et qui sont marqués par des conditions variées allant de la neige mouillée à la pluie verglaçante. Les nuages d'hiver constitués d'un mélange de glace et de gouttelettes d'eau recèlent des mystères tout à fait particuliers. Les scientifiques cherchent à mieux comprendre la physique de ce mélange et les conditions météorologiques qui en résultent.

En démystifiant la microphysique à la base de la formation des nuages, principalement des nuages hivernaux plus complexes, les chercheurs espèrent améliorer les modèles de prévision du temps. Toutefois, jusqu'à tout récemment, les spécialistes de l'atmosphère connaissaient les conséquences découlant de certaines formations nuageuses (p. ex., pluie verglaçante, bruine ou giboulée) mais avaient de la difficulté à tester leurs modèles informatiques.

Des informations météorologiques fiables et continues vont non seulement jeter un nouvel éclairage sur les rouages internes des systèmes nuageux, mais aussi servir à améliorer nos prévisions climatiques à long terme. Voilà le grand objectif de la mission CloudSat. Cependant, pour s'assurer que les données sur les nuages obtenues depuis l'espace sont valides, il faut d'abord les vérifier et les étalonner à partir du sol. C'est ici qu'intervient la campagne de validation au sol menée par l'Agence spatiale canadienne. Cette campagne est déterminante pour le succès de ce programme de satellite parce qu'elle permettra de faire des analyses indépendantes, de poser des diagnostics et, en bout de ligne, d'améliorer les mesures prises par CloudSat.

Un défi de taille

Au cours de l'hiver 2007, des chercheurs canadiens ont participé à 28 vols de précision à bord du Convair 580 de recherche du Conseil national de recherches du Canada et suivi CloudSat sur sa trajectoire orbitale au-dessus de l'Est du Canada. L'avion transportait le même type d'instruments radar/lidar que CloudSat, ce qui a permis aux chercheurs de sonder directement les nuages que le satellite venait d'observer depuis son orbite.

Pendant que le satellite fonçait à une vitesse de sept kilomètres par seconde et mesurait la teneur en glace et en eau sur toute la profondeur des nuages, les chercheurs à bord de l'avion ont pris des mesures simultanées au même emplacement géographique et au même moment que le satellite qui les survolait. En raison de la synchronisation et de la précision nécessaires, chaque vol d'une durée de trois heures a représenté un défi technique de taille, notamment lorsqu'il s'est agi de suivre l'empreinte radar relativement étroite (1,4 kilomètres de largeur) de CloudSat à 6 000 mètres d'altitude tout en traversant des turbulences et des bourrasques de neige au-dessus des Grands Lacs.

Des données révélatrices

Plus tôt cette année, on a achevé la portion terrienne de la campagne de validation des données. L'Agence spatiale canadienne organise d'ailleurs un atelier (disponible en anglais seulement) où l'on pourra débattre de tous les aspects de la campagne et des secteurs d'application. On en est présentement à analyser les résultats et à se préparer à les publier. CloudSat a déjà fourni des données tout à fait inédites concernant certaines régions du Canada. L'utilité du Programme de validation au sol a été démontrée puisqu'il a permis d'améliorer les données captées par le satellite lorsque celui-ci éprouvait des difficultés à analyser avec précision des nuages multicouches.

Au bout du compte, l'analyse des résultats faisant l'objet de l'atelier contribuera à augmenter la précision des prévisions visant les systèmes nuageux pendant la saison froide ainsi que les modèles climatiques mondiaux. On obtiendra en outre des mesures de référence essentielles pour les missions futures d'observation de la Terre.