Le Canada comme on ne l’a jamais vu auparavant : La nouvelle mission de la Constellation RADARSAT

Décembre 2019

Ce trio de satellites d’observation de la Terre lancés en juin 2019 fournit à la population canadienne une image du pays et de ses océans plus détaillée que jamais.

Appelés collectivement « mission de la Constellation RADARSAT » (MCR), ces satellites renforcent considérablement le programme RADARSAT du Canada. Et grâce à une nouvelle technologie d’imagerie évaluée et recommandée par Ressources naturelles Canada (RNCan), leurs images procurent aux scientifiques plus d’information pour mieux comprendre notre planète.

24 ans d’histoire

Actuellement, les données de RADARSAT sont utilisées par plus de douze ministères, afin d’offrir à la population canadienne d’importants services dans trois principaux domaines : la surveillance maritime, la gestion des catastrophes et la surveillance des écosystèmes. Elles couvrent tout : de la surveillance des navires étrangers à la cartographie des glaces maritimes dans le Nord, en passant par la surveillance des variations de la surface de la Terre pouvant entraîner des risques pour les infrastructures et la diffusion de renseignements vitaux aux premiers intervenants en cas d’inondations ou de déversements de pétrole.

Nouvelle image de la MCR de l’île de Baffin. Les bandes verticales apparaissant sur l’image sont dues au fait que cette image n’a pas encore fait l’objet du traitement final. RADARSAT est une marque de commerce officielle de l’Agence spatiale canadienne. (Tous droits réservés. Gouvernement du Canada 2019.)

Roger De Abreu avec une maquette des satellites qu’il a contribué à développer.

La MCR est la troisième mission du programme RADARSAT, officiellement lancé en 1995 avec RADARSAT-1, suivi de RADARSAT-2 en 2007, que la MCR remplace désormais. Cette nouvelle génération de satellites permettra de poursuivre la surveillance de notre pays et le contrôle de ses zones côtières tout en contribuant au développement de nos capacités.

Le Canada a investi dans des satellites radar dans le cadre du programme RADARSAT parce que ceux-ci peuvent capter des images de la surface de la Terre en tout temps, de jour comme de nuit, dans toutes les conditions – même en présence de fumée, de nuages ou de tout autre phénomène météorologique.

Cette fonction est indispensable. « Lorsque la surveillance est essentielle à une activité, on ne peut pas attendre que les nuages se dissipent », fait valoir M. Roger De Abreu, chef de la section radar du Centre canadien de la cartographie et de l’observation de la Terre de Ressources naturelles Canada (RNCan), qui met au point de nouvelles applications pour les satellites radar.

« Lorsque vous êtes à la recherche de déversements de pétrole, que vous tentez de connaître l’état des glaces maritimes, que vous essayez de surveiller une inondation, vous devez pouvoir voir la surface lorsque vous en avez besoin », précise-t-il.

« Des choses que nous n’avons encore jamais vues »

Apprenez-en plus sur le rôle de RNCan dans le projet de la MCR dans cette vidéo
YouTube de La science, tout simplement.

Transcript

Tous les jours, le gouvernement du Canada utilise des satellites radar pour surveiller les voies navigables du pays, les aléas d’origine naturelle et humaine et évaluer les effets des changements climatiques et des projets de ressources sur l’environnement.

Les satellites radar ont cette capacité unique de créer des images terrestres, et ce, dans des conditions nuageuses, ce qui fait d’eux un outil idéal pour une vaste région polaire comme le Canada. Les stations de réception du Canada gèrent, collectent et diffusent les données.

L’imagerie radar n’est pas nouvelle. Dans les années 1970, les chercheurs de Ressources naturelles Canada testaient des radars d’observation de la Terre en installant des capteurs sur des aéronefs.

Depuis lors, nos chercheurs et nos stations de réception ont soutenu le déploiement et les activités du premier satellite d’observation de la Terre du Canada, RADARSAT-1, lancé en 1995.

Il a été remplacé en 2007 par le satellite RADARSAT-2 qui est toujours opérationnel.

Aujourd’hui, Ressources naturelles Canada est fier de s’associer à l’Agence spatiale canadienne et à d’autres ministères dans le cadre de la mission de la Constellation RADARSAT. La mission lancera et exploitera la prochaine génération de satellites radar du Canada, soit une constellation de trois satellites de plus petits dimensions.

La Constellation RADARSAT comprend en fait trois satellites identiques qui accomplissent des tâches communes de surveillance, ce qui nous permet de produire plus fréquemment des images d’un même endroit.

Pour la première fois, ces nouveaux satellites nous permettent de capter quotidiennement des images partout au Canada et de faire en sorte que le gouvernement du Canada continue de disposer des données dont il a besoin pour appuyer les activités et la recherche qui lui sont essentielles.

La science et la technologie de Ressources naturelles Canada ont mené à l’ajout d’un nouveau type d’imagerie à la mission Constellation RADARSAT, appelée polarimétrie compacte.

Comparé aux missions RADARSAT antérieures, ce nouveau type d’imagerie permet aux utilisateurs de recueillir des renseignements plus précis sur une région plus vaste.

Ressources naturelles Canada s’est également assuré que le gouvernement, l’industrie et les universités soient prêts à utiliser les données de la mission Constellation RADARSAT.

Nos chercheurs ont conçu un logiciel qui permet aux utilisateurs de tester les images de la RADARSAT-2. Avec ces outils, les utilisateurs peuvent perfectionner leurs systèmes selon leurs besoins, et ce, avant, le lancement. De cette manière, ils seront prêts à utiliser les données de la mission Constellation RADARSAT dès que disponsibles.

Nous avons aussi amélioré nos stations de réceptions pour qu’elles soient en mesure de recevoir de plus grands volumes de données et de mieux soutenir les communications Terre-satellite pour le lancement du satellite, les activités d’imagerie et l’entretien du satellite.

Nous avons aussi amélioré l’accès des utilisateurs aux données en élargissant nos archives de données satellitaires et nous avons mis en place un portail qui permet aux utilisateurs d’accéder aux données de Constellation RADARSAT et – pour la première fois – de demander des images prétraitées qui seront plus faciles à analyser et à utiliser.

Les contributions de Ressources naturelles Canada à la mission Constellation RADARSAT reposent sur la longue histoire de leadership du Canada en ce qui concerne l’utilisation de satellites d’observation de la Terre et permettent de faire en sorte que cette technologie vitale continue de fournir tous les jours des renseignements essentiels aux Canadiens.

« La MCR change la donne, ajoute-t-il. Nous allons voir des choses que nous n’avons encore jamais vues ».

Pourquoi? Parce qu’au contraire du satellite RADARSAT-2 qu’elle remplace, la MCR est une constellation, ou un réseau, qui compte trois satellites identiques au lieu d’un seul. C’est une amélioration majeure.

L’utilisation de trois satellites signifie que la MCR peut repasser sur un emplacement et le rendre en images bien plus souvent. La MCR peut ainsi fournir des images de partout au Canada au moins une fois par jour et jusqu’à trois ou quatre fois par jour dans le Nord, alors que RADARSAT-2 peut surveiller une zone aux deux ou trois jours seulement. Cela améliore considérablement la capacité de la MCR à fournir beaucoup plus de données aux chercheurs et à l’industrie que les précédentes missions de RADARSAT.

« Il s’agit d’une grande différence lorsque vous surveillez une inondation ou un déversement de pétrole, par exemple », commente M. Roger.

L’utilisation de trois satellites représente également une mise à niveau significative puisqu’ils peuvent se remplacer l’un et l’autre, si l’un tombe en panne. « Avec RADARSAT-1 ou RADARSAT-2, nous avons toujours été conscients que si nous n’utilisons qu’un seul satellite dans l’espace et que celui-ci tombe en panne, nous n’avons pas vraiment d’option de rechange, ajoute-t-il. Avec une constellation de trois satellites, nous disposons d’un système bien plus robuste. »

Les trois satellites de la MCR prêts au lancement par la fusée SpaceX Falcon 9 (© Agence spatiale canadienne).

La MCR inclut également de nouvelles technologies innovantes. Elle comprend un mode d’imagerie appelé polarimétrie compacte, ajoutée sur la recommandation des scientifiques de RNCan responsables des radars pour accroître de façon significative le volume d’informations permettant de surveiller de grandes régions canadiennes.

Un plus grand nombre d’informations signifie davantage d’applications pratiques des données d’imagerie. Les scientifiques de RNCan utiliseront la MCR pour mieux comprendre et surveiller les géorisques, comme les glissements de terrain, les volcans et les tremblements de terre, de même que les inondations, les forêts, les glaciers, la glace, le pergélisol et l’érosion côtière.

Un regard sur le ciel? Pas tout à fait…

Les satellites radar fonctionnent différemment des satellites optiques qui fournissent des images photographiques, comme celles utilisées pour Google Earth. Fonctionnant en fait comme un appareil photo dans l’espace, un satellite optique enregistre les rayons du soleil qui se reflètent à la surface de la Terre. Puisqu’il fonctionne de façon comparable à l’œil, un satellite optique ne peut pas enregistrer d’images la nuit, lorsqu’il n’y a pas de rayons de soleil, ni durant la journée si la surface est masquée par des nuages.

Les satellites radar comme ceux de la MCR, en revanche, créent leur propre énergie sans se fier aux rayons du soleil. Ils envoient vers la Terre des décharges électriques rigoureusement contrôlées, puis mesurent exactement la quantité et les caractéristiques de l’énergie qui est leur est renvoyée, produisant ainsi une image bien plus détaillée et au contenu bien plus riche.

Forts du lancement réussi de la MCR, M. Roger et son équipe radar travaillent déjà avec l’Agence spatiale canadienne à planifier la prochaine mission, prévue pour 2026.