Dans une salle d'une propreté impeccable, des ingénieurs des installations de Redwire en Belgique ont achevé l'assemblage d'une partie cruciale de la mission ozone ALTIUS de l'Agence spatiale européenne (ESA). Ainsi, la plateforme satellite d'une importance capitale est désormais entièrement formée et prête à recevoir son instrument de mesure, marquant une étape clé dans le projet visant à surveiller en détail la reconstitution du bouclier atmosphérique protecteur de la Terre. Cette étape fait passer la mission de la phase de développement à la phase de vérification et d'intégration, où les experts commenceront à connecter et à tester rigoureusement tous les systèmes embarqués comme une seule unité cohésive.

ALTIUS, acronyme de "Atmospheric Limb Tracker for Investigation of the Upcoming Stratosphere", est un satellite d'observation de la Terre de nouvelle génération, spécialement conçu pour surveiller la concentration d'ozone et d'autres gaz à l'état de traces dans l'atmosphère. Sa mission est d'une importance vitale pour comprendre les processus complexes qui affectent notre climat et pour protéger la vie sur Terre.

L'importance de surveiller le bouclier de la planète

L'histoire de l'importance de la surveillance de l'ozone atmosphérique remonte aux années 1970, lorsque les scientifiques ont découvert un amincissement alarmant de la couche d'ozone, en particulier au-dessus du pôle Sud, ce qui a entraîné le phénomène connu sous le nom de "trou dans la couche d'ozone". L'ozone atmosphérique, situé dans la stratosphère à une altitude de 15 à 30 kilomètres, agit comme un filtre naturel de la Terre pour le rayonnement solaire, absorbant la plupart des rayons ultraviolets, et en particulier les rayons UV-B nocifs. L'exposition à des quantités excessives de rayons UV-B est directement liée à un risque accru de cancer de la peau et de cataracte chez l'homme, mais elle cause également des dommages importants aux plantes, aux écosystèmes marins et à l'ensemble du monde animal.

Grâce à une réponse mondiale et à la mise en œuvre du Protocole de Montréal de 1987, d'énormes progrès ont été réalisés. Ce traité international, ratifié par tous les pays du monde, a réussi à limiter l'utilisation de produits chimiques appauvrissant la couche d'ozone, tels que les chlorofluorocarbures (CFC) qui étaient massivement utilisés dans les réfrigérateurs et les aérosols. Les évaluations scientifiques confirment que ce bouclier atmosphérique est en voie de reconstitution. Il est prévu que la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique revienne aux niveaux de 1980 vers 2066, tandis qu'une reconstitution dans d'autres régions est attendue encore plus tôt. Malgré les tendances positives, une surveillance continue et précise est essentielle pour confirmer la reconstitution et comprendre tous les processus chimiques et dynamiques impliqués. De plus, l'ozone affecte la température de la stratosphère et joue un rôle dans l'absorption de la chaleur, ce qui a un impact direct sur les schémas de circulation mondiaux. Par conséquent, des données précises sur l'ozone améliorent les modèles de prévision climatique.

Technique d'observation innovante

Contrairement à de nombreuses autres missions satellitaires qui mesurent l'ozone en regardant droit vers le bas (observation au nadir), ALTIUS est conçu pour effectuer une "sondage au limbe" (limb sounding). Cette technique sophistiquée consiste à balayer l'atmosphère terrestre le long de l'horizon, ou du "limbe" de la planète. Une telle approche permet d'observer l'ozone à différentes altitudes simultanément, obtenant ainsi des profils verticaux détaillés des concentrations de gaz avec une très haute résolution d'environ un kilomètre. Cela fournit aux scientifiques une image tridimensionnelle de la distribution de l'ozone et d'autres composés.

Le cœur de la mission, un imageur spectral polyvalent, utilise trois canaux spectraux indépendants fonctionnant dans l'ultraviolet, le visible et le proche infrarouge. Cette combinaison permet de détecter une large gamme de gaz, notamment le dioxyde d'azote (NO2), la vapeur d'eau (H2O), le méthane (CH4) et les aérosols. La mission assurera une couverture mondiale en un cycle de seulement trois jours, fournissant des données régulières et complètes à la communauté scientifique.

L'épine dorsale technique de la mission

La plateforme satellite, dont l'assemblage est maintenant terminé dans les installations de Redwire, représente l'épine dorsale technique de l'ensemble du satellite. Elle est responsable de toutes les fonctions clés qui permettent à l'instrument scientifique de fonctionner en orbite. Cela inclut l'alimentation en électricité via des panneaux solaires et sa gestion, une régulation thermique précise qui protège les équipements sensibles des températures extrêmes de l'espace, la navigation, le pointage et le contrôle de l'orbite. La plateforme assure également la communication avec la Terre ainsi que la gestion globale du système et des données. Bien qu'ALTIUS soit un satellite relativement petit, avec une hauteur de 1,3 mètre, une envergure de panneaux solaires de 4,5 mètres et une masse de moins de 300 kilogrammes, son développement exige une précision, une collaboration et un niveau de compétence en ingénierie exceptionnels. Michael Francois, chef de projet ALTIUS à l'ESA, a souligné que l'achèvement de la plateforme est une étape importante qui est le résultat du travail dévoué et de l'expertise technique de l'équipe de Redwire.

Coopération internationale et prochaines étapes

Alors que la plateforme est prête, les travaux sont en cours dans les installations d'OIP Sensor Systems, également en Belgique, sur l'assemblage du cœur même de la mission : l'imageur spectral polyvalent. Les premières pièces à prendre forme sont les bancs optiques – des composants de haute précision essentiels pour la capture des données atmosphériques. Le développement de la mission ALTIUS se déroule dans le cadre du programme Earth Watch de l'ESA et est principalement financé par la Belgique, avec le soutien du Canada, du Luxembourg et de la Roumanie. Cette coopération internationale reflète l'importance mondiale de la mission, dont le concept scientifique a été proposé à l'origine par l'Institut d'Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB-BIRA).

Étant donné que la plateforme est assemblée et que les tests sont sur le point de commencer, l'équipe de la mission ALTIUS est en bonne voie pour un lancement prévu fin 2027 depuis le centre spatial de Kourou en Guyane française. Si tout se passe comme prévu, ce nouveau gardien satellite tournera bientôt autour de la Terre, les yeux fermement fixés sur le voile fragile de gaz qui protège toute vie en dessous.