Earth Climate Observatory: une nouvelle mission spatiale pour surveiller le déséquilibre énergétique de la Terre

Earth Climate Observatory: une nouvelle mission spatiale pour surveiller le déséquilibre énergétique de la Terre


Le 17 avril 2024, l’Agence spatiale européenne (ESA) a sélectionné Earth Climate Observatory (ECO, en français Observatoire du Climat terrestre), un nouveau concept de mission spatiale pour la mesure du déséquilibre énergétique de la Terre, un paramètre climatique crucial, pour une étude de phase 0. ECO a été proposé par une équipe internationale de 12 scientifiques dirigée par l’Observatoire royal de Belgique.

Le changement climatique est fondamentalement déterminé par le déséquilibre énergétique de la Terre (DET). La mesure du DET depuis l’espace est un défi, mais elle est nécessaire pour obtenir une première estimation du degré d’avancement de la mise en œuvre de l’accord de Paris sur le climat.

Schémas présentant la Terre à droite et le Soleil à gauche, avec des flèches représentant l'énergie solaire incidente (entrant dans la Terre), l'énergie solaire réfléchie et l'énergie émise par la Terre (toutes deux sortant de la Terre).

Le déséquilibre énergétique de la Terre est défini comme la différence entre le rayonnement solaire entrant et la somme du rayonnement solaire réfléchi et du rayonnement thermique émis.

Le DET est la petite différence entre deux quantités presque égales : le rayonnement solaire entrant et le rayonnement terrestre sortant. Pour atteindre une précision sans précédent, une mesure différentielle doit être effectuée à l’aide d’un seul instrument : un radiomètre à large champ de vision, qui effectue des observations précises, mais à faible résolution.

Pour augmenter la résolution spatiale, on peut utiliser des caméras visibles et thermiques, qui mesurent séparément le rayonnement solaire réfléchi et le rayonnement thermique émis.

Pour l’échantillonnage du cycle diurne du rayonnement terrestre sortant, une constellation de deux orbites orthogonales inclinées à 90° assure une couverture globale et un échantillonnage statistique du cycle diurne complet tous les trois mois.

 Schéma décrivant le radiomètre, qui est une cavité à l'intérieur d'un environnement à température contrôlée.

Conception du radiomètre à large champ de vision pour la mesure différentielle précise du déséquilibre énergétique de la Terre.

L’approbation de l’étude de phase 0 marque le début du développement de la mission spatiale proprement dite qui, dans le meilleur des cas, devrait aboutir à un lancement en 2036 au plus tôt.

ECO est proposé par une équipe de douze scientifiques de l’Observatoire royal de Belgique (Belgique), de l’Université de Stockholm (Suède), du Legos/CNRS (France), de la Vrije Universiteit Brussel (Belgique), de l’Imperial College (Royaume-Uni), de l’Institut royal météorologique (Belgique), du Deutscher Wetterdienst (Allemagne), du Centre climatique belge et du PMOD/CMR (Suisse).

Liens :
Annonce de l’ESA : https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/FutureEO/Preparing_for_tomorrow/ESA_selects_four_new_Earth_Explorer_mission_ideas
Document décrivant le concept de la mission ECO : https://www.mdpi.com/2072-4292/15/23/5487