Des mesures satellite précises des gaz à effet de serre
Les instruments optiques existants pour mesurer les gaz atmosphériques utilisent des lasers à semi-conducteurs volumineux. Le projet BRITESPACE (High brightness semiconductor laser sources for space applications in Earth observation), financé par l'UE, a été lancé pour démontrer que les lasers totalement constitués de semi-conducteurs sont adaptés à une utilisation en tant qu'émetteurs laser spatiaux. Les chercheurs ont mis au point ces lasers à semi-conducteurs qui émettent à deux longueurs d'onde différentes entre 1 500 et 1 600 nm pour des mesures par satellite de détection et télémétrie par ondes lumineuses (LIDAR). Grâce à leur taille compacte et leur fiabilité élevée, ces sources laser haute luminosité présentent d'importants avantages par rapport à d'autres sources laser. Les systèmes BRITESPACE sont constitués d'un laser du commerce utilisé comme transmetteur et d'éléments optoélectriques pour la détection de signal (sphère d'intégration, détecteur à comptage de photons, filtre et laser guide pour l'alignement). Ils serviront d'unité de transmission d'un système LIDAR permettant des mesures du dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Les études paramétriques effectuées promettent une sensibilité relativement élevée pour des mesures de CO2 à partir d'une plateforme spatiale et au sol. Cependant, la modélisation théorique et les simulations dynamiques ont révélé que les performances du système LIDAR proposé sont limitées par le bruit lumineux ambiant et le bruit de comptage en obscurité produit par le détecteur. Les travaux de BRITESPACE ont permis de mieux comprendre les lasers à semi-conducteurs et remédié aux problèmes de détection de CO2 pour les futures missions spatiales d'observation de la Terre. Une technologie LIDAR perfectionnée, permettant une surveillance plus rapide et plus fiable des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, devrait également contribuer à la lutte contre le réchauffement planétaire.
Mots‑clés
Gaz à effet de serre, sources laser, BRITESPACE, LIDAR, dioxyde de carbone
