L'observation météorologique et atmosphérique européenne entre dans une nouvelle phase avancée. Après son lancement le 1er juillet 2025 depuis Cap Canaveral en Floride, le satellite Sondeur Meteosat de Troisième Génération (MTG-S1), qui emporte également la mission Copernicus Sentinel-4, a atteint avec succès son orbite géostationnaire prévue à une altitude de 36 000 kilomètres. Après la phase critique de lancement et de mise en orbite initiale (LEOP), le contrôle du satellite a été transféré à Eumetsat, l'Organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiques, le vendredi 18 juillet. Ce moment marque le début des préparatifs pour la mise en service d'un système qui changera fondamentalement la manière dont nous prévoyons le temps et surveillons la qualité de l'air.

Une révolution dans l'observation de la Terre depuis l'espace

Le satellite MTG-S1 n'est pas simplement un satellite de plus dans une série ; il est le porteur d'une révolution en météorologie. Contrairement aux satellites précédents qui fournissaient des images bidimensionnelles (imageurs), MTG-S1 est un "sondeur" (sounder). Cela signifie qu'il est équipé d'instruments capables de scanner l'atmosphère en trois dimensions, fournissant des profils verticaux détaillés de la température et de l'humidité. Cette capacité permettra aux météorologues de regarder à l'intérieur des couches atmosphériques et de détecter des signes d'instabilité bien avant que les nuages ne se forment. L'instrument principal, le Sondeur Infrarouge (IRS), balayera l'Europe toutes les 30 minutes, offrant des données sans précédent qui amélioreront considérablement la "prévision immédiate" (nowcasting) – la prévision à très court terme des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les orages violents, la grêle et les fortes précipitations. Cela donne un temps supplémentaire précieux pour émettre des alertes et prendre des mesures de protection.

De plus, MTG-S1 emporte l'instrument Sentinel-4 dans le cadre du programme Copernicus. Il s'agit d'un spectromètre hyperspectral qui surveillera toutes les heures les concentrations de gaz traces clés et d'aérosols au-dessus de l'Europe et de l'Afrique du Nord. Les données sur l'ozone (O3), le dioxyde d'azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2) et le formaldéhyde seront cruciales pour des prévisions plus précises de la qualité de l'air, ce qui a un impact direct sur la santé publique, mais aussi sur la compréhension du changement climatique et de la pollution atmosphérique.

Un voyage complexe vers l'orbite géostationnaire

Le voyage du satellite MTG-S1 vers sa destination finale a été extrêmement exigeant et a duré plus de 17 jours. Après avoir été précisément mis en orbite par une fusée SpaceX Falcon 9, la phase de lancement et de mise en orbite initiale (LEOP) a commencé, une période critique au cours de laquelle le satellite est placé sur sa trajectoire et stabilisé. Contrairement au premier satellite de cette série, MTG-I1, qui a été lancé sur une orbite de transfert géostationnaire standard, MTG-S1 a été placé sur une orbite beaucoup plus exigeante, appelée orbite de transfert super-synchrone. Cette trajectoire hautement elliptique, avec son point le plus éloigné (apogée) à environ 64 000 km et son point le plus proche (périgée) à seulement 300 km de la Terre, a nécessité une série de manœuvres plus longue et plus complexe. L'équipe au sol a dû effectuer cinq allumages précis du moteur principal pour façonner progressivement l'orbite et amener le satellite à l'altitude cible de 36 000 km au-dessus de l'équateur.

Cette méthode, bien que plus complexe, permet un changement d'inclinaison de l'orbite plus efficace et économise finalement le précieux carburant du satellite, ce qui prolonge sa durée de vie opérationnelle. Chaque étape de ce processus a été étroitement surveillée et guidée depuis le centre spatial de Fucino en Italie.

La coopération et l'expertise européennes à l'œuvre

Le positionnement réussi du satellite MTG-S1 est le résultat d'une coopération et d'une expertise exceptionnelles des équipes à travers l'Europe. Le projet a été dirigé par l'Agence spatiale européenne (ESA), qui a développé le satellite en collaboration avec des partenaires industriels tels que OHB SE et Thales Alenia Space. La phase critique de LEOP était sous la responsabilité de la société italienne Telespazio, qui a dirigé les opérations depuis son centre de contrôle de Fucino, situé à une centaine de kilomètres à l'est de Rome. Environ 130 experts de différentes agences et entreprises ont participé à cette opération coordonnée, travaillant jour et nuit pour s'assurer que chaque manœuvre se déroule parfaitement. Un soutien a également été fourni par des experts du centre de contrôle de secours à Cannes. Alex Palacios, responsable de la mise en service et des opérations des satellites MTG à l'ESA, a souligné que l'équipe, bien qu'expérimentée après le lancement du premier satellite MTG-I1, a été confrontée à de nouveaux défis en raison de l'orbite plus complexe. Des semaines d'entraînement intensif et de simulations de diverses anomalies, allant des erreurs d'injection en orbite aux problèmes d'antennes, ont permis de s'assurer que l'équipe était prête à faire face à tous les scénarios possibles.

Étapes clés du lancement à la position opérationnelle

L'ensemble du processus de mise en état opérationnel du satellite peut être divisé en plusieurs phases clés. Tout a commencé par un décollage impeccable le 1er juillet. Environ une demi-heure après le lancement, la station au sol de Malindi au Kenya a reçu le premier signal, confirmant que le satellite s'était séparé avec succès de la fusée. Immédiatement après, MTG-S1 a initié une séquence automatisée : il a activé son système de propulsion, déployé ses panneaux solaires et s'est tourné vers le Soleil pour atteindre un état "power positive", c'est-à-dire qu'il a commencé à produire et à stocker sa propre énergie. L'étape suivante a été l'activation des systèmes de contrôle d'attitude, tels que les gyroscopes et les roues de réaction. Une série de cinq allumages de moteur clés a suivi – trois pour élever le périgée et deux pour abaisser l'apogée – qui ont progressivement rendu l'orbite elliptique circulaire. Pendant cette phase, l'antenne en bande Ka, cruciale pour la transmission de l'énorme quantité de données météorologiques vers la Terre, a également été déployée avec succès. Une fois que le moteur principal a accompli sa tâche, le système de propulsion a été passivé. Des manœuvres finales ont amené le satellite à sa position cible à 3,4 degrés de longitude ouest au-dessus de l'équateur, où il a été tourné dans son orientation finale et opérationnelle, le regard tourné vers la Terre. La phase LEOP était ainsi officiellement terminée.

Et maintenant : Préparation à une nouvelle ère de la météorologie

Avec le transfert du contrôle à Eumetsat, un chapitre se termine et un autre commence – la phase de mise en service (commissioning). Dans les mois à venir, une équipe conjointe d'experts de l'industrie européenne (OHB SE, Airbus et Thales Alenia Space), de l'ESA et d'Eumetsat activera et calibrera soigneusement les instruments sophistiqués du satellite. Il s'agit d'un processus délicat qui vise à garantir que les données envoyées par le satellite seront précises et fiables. James Champion, chef de projet MTG à l'ESA, a souligné que la réussite de la phase LEOP reflète le professionnalisme et la passion des équipes qui ont mis MTG-S1 en orbite en toute sécurité. Maintenant, comme il le dit, "le relais est passé à l'équipe de mise en service", qui préparera le terrain pour une nouvelle ère dans la prévision météorologique et la surveillance de la qualité de l'air. La journée d'aujourd'hui est célébrée comme un grand succès : le satellite MTG-S1 est en bon état, stable et exactement là où il doit être, prêt pour son prochain chapitre crucial.

Source : Agence spatiale européenne