La mission TanDEM-X tourne comme une horloge

TerraSAR-X and TanDEM-X in Space

TerraSAR-X et TanDEM-X dans l'espace

Une planification de mission complexe et réussie

Début 2012, la mission TanDEM-X a franchi un jalon important avec la réalisation de la première couverture complète des terres émergées de notre planète : une prouesse impressionnante pour cette mission extrêmement difficile en termes de planification, compte tenu de la nécessité de couvrir ces 150 millions de km² de terres de façon homogène.

Cette réussite démontre la qualité du plan d’acquisition ultra-sophistiqué conçu par les experts du DLR et d’Astrium et ayant demandé d’innombrables heures de calculs, de simulations et de concertations. Les experts en programmation ont non seulement pu garantir avec succès une acquisition continue et harmonieuse, mais aussi poursuivre la fourniture des données TerraSAR-X aux utilisateurs scientifiques et commerciaux du monde entier.

Il s’agissait donc tout à la fois d’assurer l’acquisition ininterrompue de séries de données temporelles et de poursuivre les projets de cartographie et de surveillance régionale dans le respect des délais, tout en intégrant des requêtes urgentes lors d’événements inattendus et en traitant les autres commandes de données habituelles. Les experts en programmation du DLR ont véritablement maîtrisé cette tâche colossale en jonglant avec toutes ces différentes exigences.

TanDEM-X DEM of Death Valley with data from SRTM

Comparaison entre le MNE bi-statique de TanDEM-X de la Vallée de la Mort et les données du SRTM.
© DLR

Précision et qualité

D’un point de vue technique, la mission est d’ores et déjà un immense succès. TerraSAR-X et TanDEM-X enregistrent avec fiabilité des images en mode bi-statique, ce qui signifie que les deux instruments fonctionnent simultanément de façon totalement synchronisée. Cette méthode nécessite une coordination précise des données émises par les satellites et entre eux, étant donné qu’une variation millimétrique peut induire une erreur d’élévation allant jusqu’à un mètre. Ainsi les différences de longueurs de câbles sur les deux instruments radar, ainsi que la distance entre les deux satellites, doivent être étalonnés au plus juste.

Nous sommes nous-mêmes impressionnés par la précision des MNE (Modèles Numériques d’Elevation) déjà obtenus par la première couverture. Dans certaines régions dont la topographie est jugée ‘facile’, comme la majeure partie de l’Australie par exemple, cette acquisition a déjà atteint les spécification de qualité définis pour le produit final. Pour des terrains plus exigeants, nous sommes désormais certains que la deuxième couverture, et partiellement la troisième, fournira un MNE global uniforme, d’une qualité inédite.

Gertrud Riegler Chef de produits TanDEM-X chez Astrium GEO-Information Services

Cette première campagne d’acquisition a également livré aux experts d’Astrium et du DLR de précieuses informations sur la façon dont les différentes zones de végétation (par ex., forêts tropicales, terrains marécageux, etc.) sont représentées dans les images stéréo. Les caractéristiques de surface de ces zones et donc, le caractère spécifique des signaux radar rétrodiffusés, peuvent à présent être examinés et analysés par les spécialistes radar, et permettront d’améliorer notre compréhension du radar à synthèse d’ouverture (SAR).

TanDEM-X Opencast Mine Jülich, Germany [horizontal]

Cette comparaison du modèle d’élévation de la mission SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), datant de 2000, et des données acquises par TanDEM-X au-dessus de la mine de lignite à ciel ouvert de Hambach, à proximité de la ville allemande de Jülich, démontre de façon impressionnante l’amélioration de la précision. Elle révèle en outre les changements apparus au cours des dix ans d’intervalle, à savoir la progression considérable de l’activité minière. © DLR

TanDEM-X First Coverage

TanDEM-X a couvert une première fois l’intégralité de la Terre. © DLR

Totalement dans les temps pour le MNE global en 2014

Le concept de la mission TanDEM-X consiste à réaliser un MNE uniforme et global dans le délai le plus court possible en faisant l’acquisition d’un ensemble de données complet en trois ans seulement. Pour atteindre cet objectif ambitieux, le plan d’acquisition est optimisé spécifiquement pour couvrir efficacement et rapidement l’ensemble des terres émergées de notre planète. Au lieu de procéder région par région, la progression se fait plutôt à la manière d’un puzzle : les acquisitions, en apparence aléatoires, sont réalisées en différents points du globe et, à mesure que le puzzle est complété et que les pièces s’assemblent, l’image globale se profile. Ainsi, le MNE ne sera pas dévoilé progressivement, sur une base régionale, mais en une seule fois. Il sera alors mis à la disposition des utilisateurs commerciaux et scientifiques.

A peine la première couverture a-t-elle été achevée que les deux satellites ont entamé la deuxième, qui se déroulera également sur une année. Une sélection de terrains plus complexes sera ensuite couverte par une troisième campagne d’acquisition pour garantir la cohérence de la qualité et de la précision du produit final. A l’issue de la tâche complexe de traitement des données, le MNE global de TanDEM-X sera disponible à compter de 2014. Compte tenu du succès de la mission jusqu’ici, TanDEM-X est bien parti pour réaliser cet objectif ambitieux !

La mission TanDEM-X tourne comme une horloge

Le saviez-vous ?

Pour l’acquisition de données en mode bi-statique, un seul satellite transmet des impulsions radar, tandis que les deux satellites enregistrent le signal rétrodiffusé. L’un des deux satellites ne fait donc qu’« écouter » les échos radar réfléchis par le sol, et peut ainsi économiser la puissance de ses batteries et soulager son instrument radar. Dans le cas de TerraSAR-X et TanDEM-X, ce mode fonctionne si bien en termes de ressources à bord (puissance et carburant) que les experts du DLR prévoient que la mission TanDEM-X pourrait être étendue de 4 années.