Aider les satellites à rester en orbite
Comme beaucoup de satellites en orbite basse, la Station spatiale internationale (ISS) circule dans la thermosphère, la couche externe de l'atmosphère de la Terre. Cette région est exposée à un très fort rayonnement X et ultraviolet venant du Soleil, ce qui entraîne une augmentation de la température avec l'altitude, jusqu'à plus de 1 000 degrés Celsius. En outre, les conditions dans la thermosphère peuvent évoluer rapidement en cas de forte activité solaire et géomagnétique. Le délai entre le forçage géomagnétique et la réaction de la thermosphère est court, il faut donc disposer d'une modélisation en quasi temps-réel pour faire des prévisions régulières. Les scientifiques du projet ATMOP («Advanced thermosphere modelling for orbit prediction»), financé par l'UE, se sont attelés à la tâche. Les scientifiques d'ATMOP ont mis au point un modèle semi-empirique de la thermosphère de la Terre, plus exact que les précédents. Le modèle final de prévision des températures est nommé DTM2013. Il a été publié en novembre 2013, juste avant la fin du projet. Il a été adapté aux données les plus complètes disponibles et, surtout, peut intégrer des données en quasi temps-réel. DTM2013 a été basé sur des données en haute résolution provenant des études CHAMP («Challenging Minisatellite Payload»), GRACE («Gravity Recovery and Climate Experiment») et GOCE («Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer»). Pour la validation, les chercheurs ont utilisé des données de l'US Air Force sur la moyenne quotidienne de la densité de l'atmosphère, de 200 à 500 km d'altitude. Le modèle a été lancé plusieurs fois, pour tester ses performances et l'intégration des données. DTM2013 s'est avéré avoir la meilleure correspondance avec les données de densité, en tenant compte à la fois de données assimilées et indépendantes. Ses performances sont aussi bien meilleures que celles du modèle DTM2009 (avant ATMOP) ainsi que des modèles internationaux de référence de l'atmosphère, JB2008 et NRLMSISE-00. ATMOP a ainsi fourni à l'Europe le premier modèle en quasi temps-réel capable de réaliser régulièrement des prévisions et des estimations de l'état de la thermosphère. DTM2013 cible la traînée en orbite, une variable essentielle pour surveiller les satellites en orbite basse, dans la haute atmosphère. Il devrait faciliter le maintien en orbite de ces satellites, éviter les collisions, et réduire la dépendance de l'Europe envers l'étranger dans ce domaine.
Mots‑clés
Satellites, appareils dans l'espace, activité solaire, modélisation de la thermosphère, prévision d'orbite