Depuis la mise sur pied du programme SPOT, la France ne cesse d’affirmer son rôle dans l’observation de la Terre. Lors d’une entrevue téléphonique réalisée dernièrement, Éric Boussarie, chef du projet Pléiades au Cnes a accepté de nous renseigner sur ce programme qui prévoit le lancement de deux satellites qui fourniront dès le début 2010 des images haute résolution de la Terre, afin de répondre tant aux besoins d’une clientèle civile que militaire.

Depuis le premier satellite du programme Landsat lancé par les américains en 1972, le rôle de l’imagerie satellitaire dans l’observation de la terre s’est considérablement renforcé et élargi. Il serait d’ailleurs impensable aujourd’hui d’imaginer un service de cartographie en ligne qui n’affiche pas en arrière-plan une image pour ajouter du contexte à l’information véhiculée. Ce qui était autrefois réservé à quelques spécialistes du monde militaire ou institutionnel pour des fins de recherche ou d’intelligence fait désormais partie du paysage courant des internautes de par le monde. Utilisateurs experts comme grand public peuvent visiter par le biais de l’imagerie des contrées lointaines, ou se renseigner sur des situations et phénomènes en cours, comme les crises humanitaires, ou les effets des changements climatiques qui affligent la Terre.

Le mouvement vers l’espace est observable à l’échelle de la planète. Seulement durant les douze derniers mois, de nombreuses nations comme L’Inde, l’Iran, le Canada, la France, l’Allemagne, la Thaïlande, l’Italie et bien sûr les États-Unis ont affirmé (ou réaffirmé) leur présence dans l’espace en procédant à des lancements de satellites d’observation de la Terre, ou en effectuant des annonces indiquant qu’elles joindraient sous peu le clan des acteurs de ce secteur en pleine expansion.

Outre la valeur que l’imagerie ajoute aux sites de cartographie en ligne comme Google Maps ou aux globes virtuels, l’observation de la terre reste tout de même un champ d’études scientifique, dont les outils et méthodologies sont de plus en plus prisés et intégrés dans le contexte des programmes de suivi global de la planète. La télédétection permet entre autres de comprendre et quantifier bon nombre de phénomènes. Les applications touchent des secteurs variés et ont, avec les années, fait leurs preuves notamment dans l’étude des ressources naturelles (forêts, mines, agriculture, volcanologie, océanographie, etc.). Plus récemment, on a aussi pu constater l’utilité des images satellite dans la gestion des catastrophes naturelles et la planification des mesures d’urgence (ex : application dans le secteur de la sécurité publique).

De SPOT à Pléiades

La France, avec son programme de satellites SPOT (satellite pour l’observation de la Terre) initié au milieu des années 80, s’était déjà positionnée comme l’un des grands joueurs du marché de l’imagerie. Ce programme dirigé par le Cnes (Centre national d’études spatiales), l’établissement chargé de proposer au gouvernement français la politique spatiale nationale et de la mettre en œuvre, était avant-gardiste. Le premier satellite de cette filière, SPOT-1, lancé en 1986, possédait une résolution spatiale de 10 mètres en mode panchromatique et de 20 mètres en mode multispectral, une précision inégalée à cette époque par aucun autre satellite commercial opérant dans ces modes. Par la suite, quatre autres satellites ont suivi. Au fil du temps, les satellites de la série SPOT ont su à la fois assurer une continuité dans le service et dans la couverture, tout en bénéficiant de l’évolution des technologies. Le dernier de la série, SPOT-5, lancé en 2002, constitue toujours aujourd’hui une source d’information de choix sur le territoire pour des dizaines d’organisations et de nombreux clients, avec sa résolution aussi élevée que 2,5 mètres par pixel en mode panchromatique pour une fauchée minimale de 60 km sur le terrain.

Lucidement, par contre, ses jours sont comptés. « SPOT 5 est encore tout à fait opérationnel mais il a dépassé sa durée de vie prévue » précise Éric Boussarie, chef du projet Pléiades pour le Cnes. Ce programme, qui sera constitué de deux petits satellites d’environ une tonne chacun, vise à combler l’ensemble des besoins européens civils et de défense dans la catégorie de la résolution métrique. Il fournira un service complémentaire à l’offre de SPOT. L’instrument optique, qui est au cœur du système, est développé par Thales Alenia Space. Il a été livré fin juillet à Astrium, qui doit maintenant l’installer dans le bus du tout premier satellite de Pléiades, connu sous le nom de 1A. Malgré un léger retard attribuable à un défaut de fabrication d’un filtre chromatique, le plan reste inchangé pour la suite des événements : Un lancement au début 2010 est prévu pour ce premier satellite. Le deuxième exemplaire de la flotte (1B) devrait quant à lui suivre en 2011.

Des caractéristiques uniques

Dans ce marché où l’on se livre ouvertement à une course à la plus haute résolution spatiale et où chaque centimètre fait une différence, qu’elle est la force de Pléiades ?

Avec sa résolution de 70 cm au nadir en mode panchromatique, l’offre de Pléiades reste tout de même loin derrière celle d’instruments commerciaux déjà opérationnels, comme le tout récent GeoEye-1 avec ses 41 cm par pixel, et WorldView-1, avec 50 cm, qui vient d’ailleurs de fêter sa première année dans l’espace. « L’aspect innovant de l’instrument optique de Pléiades se situe plutôt du côté de son agilité, qui lui permet de basculer très rapidement de l’Est à l’Ouest et du Nord au Sud, pour balayer plus d’une fois une même zone au sol au cours d’un seul passage » estime M. Boussarie. Cette grande manoeuvrabilité permettra de livrer des couples stéréoscopiques ou même des triplets stéréoscopiques (2 images + une image au nadir), desquels pourront être extraites des informations très précises sur l’élévation.

ORFEO : Radar et optique

Pléiades n’opèrera toutefois pas seul une fois dans l’espace. Il constitue en fait la composante optique du système ORFEO (Optical and Radar Federated Earth Observation) développé en coopération avec l’Italie suite à la signature d’un accord intergouvernemental survenu à Turin en 2001. Pour sa part, l’Italie est responsable du développement de COSMO-SkyMed, la composante Radar du système, dont trois des quatre satellites prévus sont déjà en orbite (le 3e a été lancé avec succès ce 27 octobre). La constitution d’une constellation alliant à la fois le radar à ouverture synthétique et l’optique s’avère un avantage pour la cartographie fine et la caractérisation tridimensionnelle découlant de la stéréoscopie ou de l’interférométrie radar.

Comme il s’agit d’un programme qui a pour but de combler les besoins européens en termes d’imagerie satellite, rappelons que le développement de Pléiades bénéficie de la coopération avec d’autres pays européens, comme la Belgique, la Suède, l’Espagne et l’Autriche, qui sont impliqués minoritairement.

Clientèle civile comme militaire

La vocation de Pléiades est plutôt inhabituelle. Contrairement à GeoEye-1, par exemple, qui fournit des images ré-échantillonnées à 50 cm aux utilisateurs civils, M. Boussarie soutient que dans le cas de Pléiades, les clientèles civiles et militaires cohabiteront et l’une comme l’autre aura accès à des images de même résolution, soit de 70 cm. Pour permettre cela, il a fallu concevoir une architecture particulière, principalement en ce qui concerne le segment sol, qui garantit aux utilisateurs militaires la confidentialité requise dans le cadre de leurs opérations. Ces derniers, dont les demandes auront priorité, pourront programmer et avoir accès à 3% des capacités de Pléiades. La grande agilité du système supportera en quelque sorte cette dualité d’utilisation.

En ce qui concerne le volet civil (97% des capacités de Pléiades), 50% des images seront destinées au monde institutionnel, pour des projets de recherche, alors que la distribution commerciale des 50% restants incombera à SPOT Image, via un contrat de délégation de service public. « SPOT Image opérera exclusivement le système pour le gouvernement, et se rémunérera à partir de la vente commerciale », explique M. Boussarie. La compagnie est actuellement détenue à 81% par Astrium, qui avait racheté les parts du Cnes à la mi-juillet dernier. Le budget nécessaire pour le développement et le lancement des satellites Pléiades (incluant l’infrastructure au sol) est de 560 millions d’euros.

Crédit photo : © CNES/Thales Alenia Space/Yoann Obrenovitch, 2008
Satellite Pléiade chez Thales Alenia Space à Cannes
Date 04 juillet 2008