Photo de famille en orbite : Pléiades immortalise les 10 ans du satellite Spot 5

Paparazzi en orbite : une image en couleurs de Spot 5 vu par le satellite Pléiades. Image acquise
en février 2012 pendant la recette en vol. Crédit image : CNES - Astrium

10 bougies pour le cinquième Spot

Dans un mois, le satellite Spot 5 fêtera ses 10 ans d’exploitation opérationnelle en orbite : lancé le 5 mai 2002 par une fusée Ariane 42P (vol 151), Spot 5, tout en assurant la continuité de la famille Spot avec un large champ (60 kilomètres), offre une résolution très supérieure, avec des produits images à 2,5 mètres de résolution.

Dans la nuit du 16 au 17 décembre 2011, dans la coiffe d’un lanceur Soyouz avec 5 autres satellites, c’est le satellite Pléiades 1A qui prenait son envol depuis la Guyane française. Un beau cadeau pour un autre anniversaire : les 50 ans du CNES. Pour la France et l’Europe, c’est une nouvelle génération de satellites qui voit le jour : plus petit que Spot 5, le satellite Pléiades 1A, qui sera bientôt rejoint par son petit frère Pléiades 1B (original le prénom du jumeau !), produit des images à très haute résolution : les produits images bientôt commercialisés par Astrium GEO-Information sont échantillonnés à 0,5 mètre. Plusieurs exemples ont déjà été publiés sur le blog Un autre regard sur la Terre et sur le blog « La tête en l’air » du CNES.

Dans le cadre des activités de recette en vol, les équipes du CNES vérifient toute sles performances du satellite. Pour atteindre cet objectif, ils sont parfois amenés à réaliser des images atypiques comme celle de la lune en 3D présentée dans un autre article.

Une photo à 27000 km/h : cela change des vues d’artiste...

Vous avez certainement déjà lu la légende « vue d’artiste » en dessous de l’image d’un satellite sur un ciel étoilé. A l’exception de photographies d’astronomes amateurs éclairés, c’est vrai qu’il est rarissime de voir des « vraies » images de satellites une fois qu’ils sont en orbite.

Dans la série des images insolites, le satellite Pléiades 1A a pourtant réussi à photographier… un autre satellite, Spot 5.

C’est l’agilité de Pléiades qui permet cette prouesse. A proximité d’un passage au-dessus du pôle, les équipes du CNES ont programmé un basculement de Pléiades de 180° pour viser Spot 5, défilant sur une orbite environ 100 kilomètre plus haut. Sur l’image en couleurs, on distingue très bien la forme caractéristique des panneaux solaires de Spot 5 , les deux instruments HRG (haute résolution géométrique). Les zones très lumineuses correspondent aux reflets de la lumière du soleil sur le revêtement (MLI de couleur dorée) ou les radiateurs (couleur argentée) du satellite. Pour fixer les idées, voici une « vue d’artiste » du satellite Spot 5.

Vue d’artiste du satellite Spot 5. Crédit image : CNES - D. Ducros

Pour obtenir un bon éclairage, Pléiades n’est pas exactement « sous » Spot 5 au moment de la prise de vue : les équipes en charge de la programmation au CNES ont laissé le satellite Pléiades « dépasser » Spot et le photographier sous un angle de 45 ° environ. Il y a une autre image acquise en mode panchromatique (noir et blanc) au moment où Pléiades est juste sous Spot 5 mais elle est beaucoup moins intéressante car l’éclairage est moins bon. On voir par contre assez bien la pièce d'adaptation au lanceur Ariane 4.

Au nom de la ^3ème loi : ce ne peut que plaire que Kepler !

Détail pour les amateurs de photographie sportive : les deux satellites Pléiades et Spot 5 volent chacun à environ 27000 km/h mais pas sur la même orbite. A 694 km d’altitude, Pléiades défile à 27030 km/h, soit 7,5 kilomètres par seconde. Sébastien Vettel, Jenson Button, Mark Weber, Fernando Alonso ou Lewis Hamilton peuvent aller se rhabiller… Un peu plus haut, à 800 kilomètres d’altitude, Spot 5 parcourt son orbite un peu plus lentement que Pléiades, à seulement 26829 km/h. Sur l'autoroute, cela s'appelle se faire flasher, par un radar qui roule plus vite que vous...

C’est conforme à la troisième loi de Kepler mais, comme pour une formule 1 dans la ligne droite avant le virage de la Rascasse à Monaco, attention au filé pour réussir ce genre de prise de vue !

A cette vitesse, c’est f(l)ou ce que c’est net…

Ici, le filé, flou lié au mouvement des objets photographiés ou au déplacement volontaire de l’appareil de prise de vue, est remarquablement maitrisé. Le léger flou visible sur l’image provient du fait que Spot 5 n’est qu’à 100 kilomètres de Pléiades : l’instrument de Pléaides est "focalisé" pour prendre des images à une distance de 694 km, à la surface de la Terre. C'est quand même l’objectif principal de la mission, même si les images des astres et d'autres satellites sont toujours spectaculaires…

La famille continue à s’agrandir

Pléiades 1A n’assure pas tout seul la relève… Spot 5, malgré ses dix ans, continue à fonctionner comme une horloge (ou plutôt comme un appareil photo). Il sera suivi par Spot 6, lancé avant fin 2012 sur une fusée indienne PSLV. Le frère jumeau Pléiades 1B en fin d’année et enfin Spot 7 dont le lancement est prévu pour début 2014.

Sur des orbites phasées, cette constellation de 4 satellites renforcera les performances de réactivité et de disponibilité de produits de 50 cm à 1,5 m jusqu’en 2024. C’est un atout important dans un domaine où la compétition internationale est féroce. Il est remarquable de voir comment la France et l’Europe, avec la famille Spot et Pléiades, réussissent à occuper une place de choix sur le marché de l’observation de la Terre, face à des concurrents américains qui bénéficient de contrats-cadres à long terme de la part de l’agence américaine NGA (National Geospatial-Intelligence Agency).

Spot 5 et Pléiades : portraits de famille

Pour finir un petit comparatif des membres de la famille, avec leur silhouette et la carte d'identité...

Silhouettes, masse approximative et dates de lancement de Spot 5, Pléiades, Spot 6 et Spot 7

Comparaison des principales caractéristiques de Spot 5, Pléiades, Spot 6 et Spot 7
(illustrations et tableau établi à partir d'une conférence d'Astrium présentée en octobre 2011
pendant la Novela à Toulouse)

En savoir plus :

Un autre article avec une superbe image de la station spatiale internationale vue par le satellite allemand TerraSAR-X.
D’autres articles dans la catégorie « satellites insolites ».
Les articles récents sur les images du satellite Pléiades :
Un article sur les 25 ans du satellite Spot 1 et les articles publiés à l’occasion de la Novela et l’anniversaire de Spot en octobre 2011 à Toulouse.
Un page sur la famille des satellites Spot.
Les premières images : Premières images : quand les satellites ouvrent l'oeil pour la première fois...
Une page de présentation des satellites d'observation de la Terre.
Un article sur les 10 ans de Spot 5 sur le site d’Astrium GEO-Information Services, le catalogue des images Spot pour parcourir l’archive des 10 ans en orbites et la galerie des plus belles images de spot 5 et Pléaides.
Un article sur le blog « la tête en l’air » du CNES.
Sur le site des missions scientifiques du CNES, les pages sur les satellites Spot et Pléiades.
Sur le site d'Astrium, les pages sur les satellites Pléiades et Spot et, dans la vidéothèque, la chaîne Pléiades.

Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

Travail sur les orbites des satellites d’observation de la Terre : lois de Kepler, orbites héliosynchrones, traces au sol, revisite, etc.
Découvrir les activités et les ateliers scolaires proposées par Planète Sciences Midi-Pyrénées autour des techniques d’observation de la Terre et de leurs applications à l’étude de l’environnement.
Utiliser le Spatiobus du CNES pour des activités pédagogiques sur le thème de l'espace. Visiter le blog du spatiobus et voir les modalités de réservation.

Pendant le Toulouse Space Show en 2010, un autre Spot 5 vu du ciel pendant une animation
organisée par le CNES avec Planète Sciences Midi-Pyrénées. Cet atelier pédagogique fait partie
de la panoplie des outils du Spatiobus du CNES. Crédit image : Planète Sciences Midi-Pyrénées