26 Avril 2019

[Quézako?] Des cornets pour explorer les vagues

Ces cornets sont la pièce maîtresse du radar français embarqué sur le satellite CFOSAT. En plus de la hauteur, cet instrument novateur fournit la direction et la périodicité des vagues à la surface des océans.
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Crédits : CNES/Tronquart N., 2018.

Depuis le 29 octobre 2018, un nouveau satellite océanographique tourne à 520 km d’altitude autour de la Terre : le satellite franco-chinois CFOSAT. Cet engin de 650 kg est équipé de 2 instruments novateurs et complémentaires : 

  • un radar chinois appelé SCAT dédié à l’observation des vents marins
  • un radar français appelé SWIM dédié à la mesure des vagues océaniques.

L’élément en photo est la pièce maîtresse du radar français. Il se compose de 6 cornets (4 en périphérie et 2 au centre) montés sur un plateau tournant. A tour de rôle, ces 6 cornets émettent vers la Terre des ondes électromagnétiques en bande Ku (13,575 GhZ). Ce qui différencie ces émissions, c’est leur angle. Les 2 cornets centraux envoient les ondes avec des angles d’incidence sur les vagues de 0° et 2°. Les 4 cornets périphériques pointent avec des angles d’incidence de 4°, 6°, 8° et 10°. Ces petites différences font toute l’originalité de SWIM. Grâce à elles - et au plateau qui tourne à raison de 6 tours/min environ, SWIM est capable d’extraire, en plus de la hauteur, la direction de propagation et la période (c’est-à-dire la distance crête à crête) du champs de vagues. Une 1ere mondiale !

« SWIM est le 1er instrument qui fournit des spectres directionnels de vagues décrivant ainsi les états de la mer. Ces informations sont fournies en moins de 3h aux partenaires opérationnels (NDLR : Météo-France, l’Ifremer, l’Agence météorologique européenne et mondiale) afin qu’ils les intègrent dans leurs modèles et améliorent les précisions météorologiques atmosphériques et marines. Les mesures de SWIM alimentent aussi les modèles climatiques globaux. L’état de la mer est un élément clé de l’interaction océan-atmosphère » explique Jean-Michel Lachiver, chef de projet en exploitation de la mission CFOSAT au CNES. Et d'ajouter :

L’intérêt de CFOSAT est de coupler ces spectres de vagues à celles des vents réalisés par le radar chinois au même endroit, au même moment. C’est dans l’association des mesures de ces 2 instruments que la mission CFOSAT est particulièrement intéressante.

Les 6 cornets de SWIM pointent vers une grande antenne qui dirige les ondes vers la Terre. Maquette de l’instrument exposée à Toulouse. Crédits : CNES/Tronquart N., 2018.

Illustration d'artiste du satellite CFOSAT avec les ondes du radar chinois SCAT colorées en rouge et les ondes du radar français SWIM représentées en de multiples couleurs. Crédits : CNES/ill. SATTLER Oliver, 2017.

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