Le suivi météorologique est un travail difficile, et a historiquement compté sur des satellites qui sont grands et coûtent des millions de dollars pour se lancer dans l'espace. Et avec la menace du changement climatique qui rend les choses comme les tempêtes tropicales, les tornades et autres événements météorologiques plus violents dans le monde aujourd'hui, les gens dépendent de plus en plus des alertes précoces et de la surveillance en temps réel.
Cependant, la NASA cherche à changer cela en déployant une nouvelle race de satellites météorologiques qui tire parti des récents progrès de la miniaturisation. Cette classe de satellites est connue sous le nom de RainCube (Radar in CubeSat), qui utilise une technologie expérimentale pour voir les tempêtes en détectant la pluie et la neige à l'aide d'instruments très petits et sophistiqués.
Le petit satellite, qui a été déployé depuis la Station spatiale internationale (ISS) en juillet, est un prototype de démonstrateur technologique pour une éventuelle flotte de RainCubes. Cette expérience a évalué si les satellites miniatures à faible coût avec de petits radars sont capables de fournir des données en temps réel sur les systèmes météorologiques et les tempêtes.
Comme l'explique Graeme Stephens, directeur du Center of Climate Sciences du Jet Propulsion Laboratory de la NASA dans un récent communiqué de presse de la NASA:
"Nous n'avons aucun moyen de mesurer comment l'eau et l'air se déplacent dans les orages dans le monde. Nous n'avons tout simplement aucune information à ce sujet, mais c'est si essentiel pour prédire les phénomènes météorologiques violents et même comment les pluies vont changer dans un climat futur. "
Pour surveiller les changements météorologiques dans l'atmosphère terrestre, le RainCube utilise un type de radar qui fonctionne un peu comme un sonar. Fondamentalement, son antenne en forme de parapluie envoie des signaux radar spécialisés (gazouillis) qui rebondissent sur les gouttes de pluie et aident les scientifiques à créer une image de l'intérieur d'une tempête. Cette technologie a été conçue pour permettre aux petits engins spatiaux d'envoyer un signal suffisamment puissant pour scruter une tempête.
"Le signal radar pénètre dans la tempête, puis le radar reçoit un écho", a déclaré Eva Peral, chercheuse principale. "Alors que le signal radar pénètre plus profondément dans les couches de la tempête et mesure la pluie au niveau de ces couches, nous obtenons un instantané de l'activité à l'intérieur de la tempête."
En août dernier, le RainCube a renvoyé ses premières images d'une tempête au-dessus du Mexique, dans le cadre d'une démonstration technologique. La deuxième publication d'images en septembre a enregistré les premières précipitations de l'ouragan Florence. Comme Simone Tanelli, la co-enquêteuse de RainCube, l'a expliqué:
"Il y a une pléthore d'expériences au sol qui ont fourni une énorme quantité d'informations, et c'est pourquoi nos prévisions météorologiques ne sont pas si mauvaises aujourd'hui. Mais ils ne fournissent pas une vue globale. En outre, il existe des satellites météorologiques qui offrent une telle vue globale, mais ce qu'ils ne vous disent pas, c'est ce qui se passe à l'intérieur de la tempête. Et c’est là que les processus qui font qu’une tempête se développe et / ou se décompose. »
RainCube n'est pas destiné à suivre les tempêtes par lui-même, mais vise plutôt à démontrer qu'un système radar mini-pluie peut fonctionner. À long terme, le plan est de déployer des essaims de ces satellites miniatures (qui seraient beaucoup moins chers à lancer en raison de leur taille) qui seraient alors en mesure de suivre les tempêtes et de relayer les informations mises à jour toutes les quelques minutes.
À terme, ils pourraient fournir des données susceptibles de conduire à de meilleurs modèles météorologiques utilisés pour prédire le mouvement de la pluie, de la neige, du grésil et de la grêle. "En fait, nous finirons par faire une science perspicace beaucoup plus intéressante avec une constellation plutôt qu'avec une seule d'entre elles", a déclaré Stephens. "Ce que nous apprenons en sciences de la Terre, c'est que la couverture spatiale et temporelle est plus importante que d'avoir un instrument satellite vraiment cher qui ne fait qu'une chose."
Et grâce au test technologique réussi, il semble que ce sera probablement le cas un jour. «Ce que RainCube offre d'une part, c'est une démonstration des mesures que nous avons actuellement dans l'espace aujourd'hui», a ajouté Stephens. «Mais ce qu'il démontre vraiment, c'est le potentiel d'une manière entièrement nouvelle et différente d'observer la Terre avec de nombreux petits radars. Cela ouvrira une toute nouvelle perspective dans la visualisation du cycle hydrologique de la Terre. »
Qu'il s'agisse d'observer la Terre ou des galaxies lointaines, la miniaturisation et la robotique d'essaim sont à l'étude comme moyen de fournir une astronomie plus rentable. Dans les années à venir, tout, des observations aux services de télécommunications, pourrait être assuré par des satellites qui sont une fraction de la taille, et donc une fraction du coût de lancement.
