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Un autre regard sur la Terre

Espace, satellites, observation de la Terre, fusées et lancements, astronomie, sciences et techniques, etc. A l 'école ou ailleurs, des images pour éveiller votre curiosité...

Le satellite Pléiades Neo 3 décroche la Lune !

Publié le 9 Septembre 2021 par Gédéon in Acquisition-et-traitement-des-images, Loin-de-la-Terre, Satellites-insolites..., Lune

Lune - Moon - Pleiades NEo 3 - Satellite - Calibration - Earth Observation - Super lune - Juin 2021 - Perigee

Le « premier quartier » de la Lune vu par le satellite Pléiades Neo 3 le 19 juin 2021.
Crédit image : Airbus Defence and Space

 

Pourtant, il a marché sur la lune
Pourtant, il a dansé sur les dunes

Grand Corps Malade, Sur La Lune
(Album plan B, 2018)
 

 

Un pied sur la Lune ?

Pour fêter l’arrivée de l’été, le satellite Pléiades Neo 3 a décroché la Lune ! 
C’était à la fin du mois de juin 2021, entre le 19 et le 29 juin, encadrant la pleine Lune du 24 juin. Les images viennent d'être publiées par Airbus Defence and Space.

Prises depuis l'orbite terrestre, le piqué des images illustre la performance du satellite. L'instrument qui produit des images à 30 cm de résolution à la surface de la Terre nous offre un beau spectacle. Evidemment à cette distance, près de 360000 km de la Terre, la résolution sur le sol lunaire n'est pas de 30 cm : chaque pixel couvre un carré d'environ 175 mètres de côté.

 

Une image de la Lune acquise par le satellite Pléiades Neo 3 le 23 juin 2021.
C’est presque la pleine Lune et elle est presque au périgée.  
Crédit image : Airbus Defence and Space

 

Le jour de la pleine Lune du mois de juin, le 24 juin à 18h39 UTC, est aussi la date de la Saint-Jean et des traditionnels feux de joie.  

Ce jour-là, la distance de la Terre à la Lune était de 361 559 km. Le premier quartier, c'était le 18 juin.

Elle était au plus proche de la Terre le 23 juin à 9h54 UTC. La distance était alors de 359 967 km (soit 0,002406234 unité astronomique ou ua).

Au moment de la pleine lune, le Soleil, la Terre et son satellite sont alignés et nous pouvons voir l’intégralité de l’hémisphère lunaire éclairé par le Soleil. Les ombres des cratères sont moins visibles, atténuant l’impression de relief de la première image.

 

Super ou ordinaire : une super-lune immortalisée par un super-satellite ?
Une super-lune ? En effet, si on retient la terminologie chère aux médias mais que les astronomes amateurs et professionnels ramènent à sa juste mesure ?

Le satellite de la Terre parcourt une orbite elliptique autour de la Terre, avec un périgée à 356 000 km de la Terre et un apogée à 384 000 km. 

En effectuant ce tour en orbite en 27,3 jours alors que le cycle de ses phases se reproduit tous les 29,5 jours, il arrive que le passage au périgée coïncide avec une phase de pleine lune.

On appelle cela une super-lune : elle apparaît alors 7% plus grande qu'au moment où elle se trouve à 384 000km. Cela ne saute pas aux yeux: plus la Lune est proche de nous, plus son diamètre apparent est grand, mais il reste toujours compris entre 0,48 et 0,56 degré. 

Ces pleines lunes au passage du périgée sont assez fréquentes, plusieurs fois par an. Il y en a eu quatre en 2021, en mars, avril, mai et juin. J'étais un peu moins près que Pléiades Neo fin mars mais j'ai également voulu immortaliser l'événement...

 

Pleine Lune - 21 mars 2021 - Col de Couraduque - Super lune

Ma pleine lune du 28 mars 2021, photographiée depuis le col de Couraduque dans le Val d'Azun (Hautes-Pyrénées).
Sur la photo du bas, un haut-lieu de l'astronomie en France où les astronomes amateurs adorent passer la nuit.
Crédit : Gédéon

Fly me to the moon
Let me play among the stars

Frank Sinatra, Fly me to the moon
(chanson de Bart Howard, 1954)

 

Noir et blanc ou couleurs ?

Rose, bleue, rouge ou même super lune des fleurs ou des fraises... Vous êtes déçu par les couleurs ou plutôt l'absence de couleurs des images du satellites Pléiades Neo 3.

Les dominantes colorées qu'on peut voir sur Terre sont causées par la diffusion de la lumière du soleil par l'atmosphère. Cette diffusion explique aussi la couleur bleue du ciel et les belles lumières du soleil couchant.

Rien de cela pour les images de la Lune prises par le satellite Pléiades Neo...

Deux explications... D'une part, elles ont été prises depuis une orbite à 620 km d'altitude bien au-dessus de la limite de l'atmosphère terrestre. D'autre part, la Lune n'a pas d'atmosphère. La lumière solaire atteint directement la Lune, sans que son spectre ne soit modifié. Elle est désespérément grise...

Une exception : les éclipses de Lune, en particulier les éclipses totales. Au cours d’une éclipse, la Lune passe derrière le cône d'ombre de la Terre. Néanmoins, l'atmosphère de notre planète diffuse une partie des rayons du Soleil, les longueurs d’onde les plus rouges en raison du phénomène de diffusion. Au moment de la phase totale d'une éclipse de Lune, celle-ci est seulement éclairée par cette belle lumière rouge. La coloration varie en fonction de la transparence de l’atmosphère. Par exemple, les poussières engendrées par une éruption volcanique ou les incendies géants qui dévastent l’ouest de l’Amérique du nord, la forêt amazonienne ou la Sibérie peuvent modifier beaucoup l’apparence de l’éclipse

Il y a eu une éclipse de lune totale le 26 mai 2021, la première depuis le 21 janvier 2019. C’était une super Lune. L’éclipse n’était malheureusement pas visible en Europe.
La prochaine éclipse lunaire est prévue le vendredi 19 novembre 2021. Ce sera une éclipse partielle. En France, ce ne sera pas très spectaculaire : on ne verra que l’entrée dans la pénombre de cette éclipse.

 

Un jour, j'irais sur la lune, un jour, j'irais
Et si j'disais que j'en étais sûr, j'te mentirais
Et je sais qu'elle me voit
Parce que je la vois aussi
Alors je la montre du doigt
Et ça devient possible

Bigflo & Oli, Sur la Lune
(Album La vie de rêve, 2018)

 

 

A la recherche de l’empreinte de Neil Armstrong…

Quelques jours après l’image de l’empreinte géante du premier pas sur la Lune de la Cité de l’espace à Toulouse (image acquise le 16 juin), le satellite Pléiades Neo semble vouloir retrouver les véritables empreintes de Neil Armstrong et Buzz Aldrin : la plupart des sites d’alunissage des missions Apollo et des missions Luna, Surveyor ou Chang'e 3 peuvent être localisés sur ces images prises depuis l’orbite terrestre.

Avec la résolution de 175 mètres environ, n'espérez pas voir le LM d'Apollo 11 mais vous pouvez repérer les principaux sites. Pour voir le module lunaire, il faut s'approcher beaucoup plus, comme l'a fait la sonde LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) en novembre 2011

 

Sites alunissage - missions spatiales - lunar landers - Apollo - Chang'e - Luna - Surveyor

Cartes des sites d'alunissage des missions spatiales envoyées sur la Lune : Apollo, Chang'e, Luna et Surveyor.
Crédit image :  Cmglee (licence CC BY-SA 3.0).

 

La dernière image a été prise le 29 juin : elle montre une lune gibbeuse avec une impression de relief un peu plus marquée.
 

Images de la Lune acquises par le satellite Pléiades Neo 3 le 29 juin 2021.
En bas, zoom sur le terminateur : la lumière rasante et les ombres accentuent le relief des cratères.  
Crédit image : Airbus Defence and Space

 

J'ai demandé à la lune
Si tu voulais encore de moi
Elle m'a dit "j'ai pas l'habitude"
"De m'occuper des cas comme ça"
Indochine, J'ai demandé à la lune
(Album Paradize, 2002)

Une magnifique désolation...

Magnificent desolation… L’expression est moins connue que la célèbre phrase de Neil Armstrong : "That's one small step for man, one giant leap for mankind". Elle semble avoir été improvisée par Buzz Aldrin au moment où il devenait le second humain à poser le pied sur la Lune.
Il est revenu sur ces mots et a expliqué ce qu’il ressentait à ce moment en 2019 à l’occasion du cinquantième anniversaire de la mission Apollo 11 :

“My first words of my impression of being on the surface of the Moon that just came to my mind was "Magnificent desolation." The magnificence of human beings, humanity, Planet Earth, maturing the technologies, imagination and courage to expand our capabilities beyond the next ocean, to dream about being on the Moon, and then taking advantage of increases in technology and carrying out that dream - achieving that is magnificent testimony to humanity.

But it is also desolate - there is no place on earth as desolate as what I was viewing in those first moments on the Lunar Surface. Because I realized what I was looking at, towards the horizon and in every direction, had not changed in hundreds, thousands of years. Beyond me I could see the moon curving away - no atmosphere, black sky.

Cold. Colder than anyone could experience on Earth when the sun is up- but when the sun is up for 14 days, it gets very, very hot. No sign of life whatsoever.
That is desolate. More desolate than any place on Earth.”

Cela vous rappelle une autre image ? Evidemment, celle du Earth Rise, le lever de Terre immortalisé par les astronautes d’Apollo 8 en décembre 1968.

Faut-il être sur la Lune ou regarder la Lune pour prendre conscience que la Terre est si belle et qu’il faut la protéger avant qu’il ne soit trop tard ? 

Contrairement à la Lune, notre planète a une atmosphère. Et elle est en danger…
 

Le soleil a rendez-vous avec la lune
Mais la lune n'est pas là et le soleil attend
Charles Trenet, Le soleil et la lune

 

A quoi ça sert ? Un satellite d’observation de la Lune ?
Ces images de la Lune ont été acquises dans le cadre de la recette en vol du satellite Pléiades Neo.

Techniquement, il s’agit de la calibration radiométrique absolue, effectuée par le CNES.
En utilisant un modèle détaillé de la réflectance lunaire en fonction des positions relatives du soleil, de la Lune et du satellite, il s’agit d’estimer un coefficient de calibration radiométrique absolu. Ce coefficient permet de relier la grandeur numérique observable dans les images à une grandeur en unités physiques, la luminance spectrale (ou spectral radiance en anglais), exprimée dans une unité barbare : le watt par mètre carré par stéradian par micromètre (W.m-2.sr-1.µm-1). Un doliprane ?

C’est ce qui permet de déterminer la quantité de lumière reçue par l’instrument et, avec des calculs supplémentaires (modèle atmosphérique, prise en compte des angles d’incidence, etc.), de remonter à la réflectance, qui est une caractéristique intrinsèque du sol observé, relativement indépendante des conditions d’observation, ce qui est en général ce qui intéresse l’utilisateur final. Un autre doliprane ?

Pour réaliser ces acquisitions, un guidage spécial dit « inertiel » a été mis en place : à l’échelle de temps de la prise de vue de quelques seconde, la Lune ne « défile pas » sous le satellite, mais reste dans une direction fixe). Ce guidage est prévu dans modes de fonctionnement du satellite : cela de réaliser ces acquisitions très particulières en routine, au même titre que les acquisitions terrestres plus classiques.

Des images équivalentes ont été réalisées par d’autres satellites, y compris une image en relief faite par un des satellites Pléiades de première génération.
 

En savoir plus :

 

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