IGN Magazine n°96 oct/nov/déc 2019
IGN Magazine n°96 oct/nov/déc 2019
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°96 de oct/nov/déc 2019

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : IGN

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 32

  • Taille du fichier PDF : 7,9 Mo

  • Dans ce numéro : la Géodesie, les pieds sur terre...

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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L E DOSSIER Vue d’artiste du satellite GRACE FO. GRACE  : la gravité vue de l’espace. Depuis 2002, deux missions spatiales se sont succédé pour observer l’évolution du champ de gravité terrestre. Présentation. Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) et GRACE FO (GRACE Follow On) sont deux missions spatiales pilotées conjointement par la NASA et l’agence spatiale allemande, de 2002 à 2017 pour la première et depuis 2018 pour la seconde. « Les deux programmes suivent les mêmes principes de fonctionnement, indique Kristel Chanard, chargée de recherche de l’IGN au sein de l’équipe de Géodésie de l’UMR IPGP. Chacun repose sur deux satellites identiques qui se suivent sur une orbite à 500 km d’altitude. Entre eux, une distance de quelque 220 km et une liaison micro-onde capable de mesurer leur écart avec une précision de 10 micromètres. » Concrètement, chaque satellite est soumis à la gravité terrestre, dépendant de la quantité de masse terrestre à sa verticale. Une masse plus importante a pour effet d’accélérer le satellite. Inversement, une masse au sol moindre le ralentit. Les variations d’écart entre les deux satellites indiquent des écarts de gravité à la surface du globe. À raison de seize révolutions par jour, le système GRACE mesure les mouvements de masse à la surface de la Terre dans le temps et dans l’espace, avec une résolution spatiale de 300 km. 2002 Mise en orbite des deux satellites – Tom et Jerry – de la mission GRACE, conçue pour durer cinq ans. 14/IGN MAGAZINE/AUTOMNE 2019 G R A C E E N 3 D A T E S « Avec GRACE, les géosciences ont fait un grand bond en avant. La gravimétrie spatiale ouvre de très nombreuses perspectives aux chercheurs, notamment dans l’observation de certains effets du changement climatique comme l’assèchement d’aquifères ou la fonte des glaciers, mais aussi dans la compréhension des grands tremblements de terre tels ceux survenus à Sumatra en Indonésie en 2004 ou à Tohoku au Japon en 2011. Je m’appuie d’ailleurs sur les données de GRACE pour les travaux de recherche que je mène sur l’hydrologie, en particulier ceux qui portent sur les liens entre les variations climatiques et la sismicité. » Mais ce n’est pas son seul intérêt  : la gravimétrie spatiale pourrait un jour être mise au service du repère international de référence terrestre (ITRF) construit à partir des données émanant de milliers de stations géodésiques. « En effet, les données acquises par ces stations contribuent à mieux comprendre les déformations de la Terre, auxquelles elles sont elles-mêmes soumises. C’est pour cela que nous travaillons actuellement à l’élaboration de modèles de déformation que nous pourrions utiliser pour fiabiliser et stabiliser les futures réalisations de l’ITRF », indique Kristel Chanard en conclusion. 2017 Arrêt de la mission. Mai 2018 Lancement de la mission GRACE FO. NASA JPL/Caltech
Réunir des spécialistes des phénomènes physiques Isabelle Panet, responsable de l’équipe de Géodésie au sein de l’Unité mixte de recherche Institut physique du globe de Paris (UMR IPGP) Au 1er janvier dernier, le LAREG, laboratoire de géodésie de l’IGN, a intégré l’UMR IPGP pour donner naissance à l’équipe de Géodésie de l’UMR. Quelles sont les motivations de ce rapprochement ? Isabelle Panet  : Ce regroupement est la conséquence directe de la volonté de l’IGN d’inscrire ses travaux de recherche dans le paysage académique pour plus de visibilité et une meilleure reconnaissance. En ce qui nous concerne, cette réflexion bénéficiait d’un historique de collaboration qui reflète les complémentarités naturelles entre les deux instituts depuis plusieurs décennies. Le fait de réunir sous un seul chapeau des spécialistes de l’observation, de la modélisation et de la compréhension des phénomènes physiques relève de l’évidence. Votre équipe joue un rôle clé au service du repère international de référence terrestre (ITRF). En quoi cela consiste-t-il ? I. P.  : Nous sommes en effet responsables de sa production. Pour ce faire, six chercheurs de l’équipe de Géodésie s’appuient sur quatre types d’observation  : le système de positionnement par satellite GNSS, l’interférométrie à très longue base VLBI, la télémétrie laser par satellite et la technique d’orbitographie DORIS. Ils combinent les informations issues de ces quatre techniques pour déterminer l’origine, l’échelle et l’orientation d’un repère global, indispensable pour définir les coordonnées (x, y, z) de tout point dans l’espace, et donc se positionner sur Terre. D A T E S C L É S 2005 Thèse sur les analyses multi-échelles du champ de gravité terrestre et leur application à l’étude de la dynamique terrestre. 2006-2008 Post-doc au sein du département de Géodésie du Geographical Survey Institute de Tsukuba. Fin 2008 Chercheuse au sein de LAREG, responsable du thème de recherche champ de gravité et référence des altitudes. L’E X P E R T Au-delà de la production, menez-vous d’autres travaux relatifs aux données de géodésie spatiale ? I. P.  : Plusieurs chercheurs de l’équipe travaillent sur l’analyse des différentes familles de données de géodésie spatiale en amont des calculs de l’ITRF. Leur ambition est de mieux comprendre les observations brutes pour pouvoir ensuite affiner les modèles d’erreur de l’ITRF en tenant compte de nombreux paramètres, comme les frottements que peuvent subir les satellites ou le ralentissement de l’onde lors de la traversée de l’atmosphère en raison de l’eau qu’elle contient. D’autres collègues participent, quant à eux, à des travaux d’étude pour un concept de plateforme satellitaire qui embarquerait les quatre techniques de géodésie spatiale afin d’assurer la concordance des références. Et côté gravimétrie ? I. P.  : L’équipe Géodésie de l’UMR IPGP compte cinq gravimétriciens, dont je fais partie. Nous étudions le champ de gravité terrestre à différentes échelles de temps et d’espace, en particulier dans le cadre de l’ITRF en combinaison avec les observations de la déformation de la surface du sol, pour affiner les modèles d’erreur comme les modèles physiques. Pour ma part, je me concentre plus particulièrement sur l’étude de la dynamique terrestre interne, comme par exemple l’observation des très grands séismes, à travers les modifications du champ de gravité. Nous nous intéressons aussi aux méthodes d’observation du champ de gravité à plus haute définition qui reposent sur des gravimètres terrestres. Par exemple, nous avons récemment participé à une étude de l’Observatoire royal de Belgique qui mesure l’impact de l’évapotranspiration sur la gravité (voir IGN magazine n°92). Enfin, nous avons engagé des travaux pour étudier l’apport de nouvelles technologies de l’observation, en lien avec les physiciens qui élaborent l’instrumentation de demain. C’est ce qui nous amène à collaborer avec les physiciens de l’Observatoire de Paris afin d’évaluer l’apport potentiel des horloges atomiques pour les mesures gravitationnelles. VLBI Le principe du VLBI consiste à enregistrer le signal émis par une radiosource – majoritairement des quasars - avec deux antennes éloignées l’une de l’autre, pour pouvoir mesurer le délai d’arrivée du signal entre les deux antennes. AUTOMNE 2019/IGN MAGAZINE/15



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