Pléiades (satellite)

En matière d’observation de la Terre, l’évolution des enjeux civils et militaires européens plaide aujourd’hui en faveur de l’accès à plusieurs niveaux de résolution d’image. Les images obtenues par le système optique Spot 5 présentent l’avantage de balayer un champ géographique large (60 km), avec une résolution inférieure à 3 m. L'objectif du programme Pléiades quant à lui, est de fournir une nouvelle génération d'images mieux résolues (détection d'objets inférieurs à 1 mètre) sur des superficies plus réduites allant d’une cinquantaine à plusieurs centaines de kilomètres carrés[2] - [3].

Ainsi, la complémentarité des systèmes SPOT et Pléiades permet aux utilisateurs civils (cartographes, volcanologues, géophysiciens, hydrologues, urbanistes etc.) et militaires d’accéder à une gamme d’images plus riche, et mieux adaptée à la variété de leurs besoins.

D’autre part, au travers d’une coopération franco-italienne, le système optique Pléiades a été développé sous l’égide du CNES en parallèle du système radar COSMO-SkyMed, sous la responsabilité de l’agence spatiale italienne. Les utilisateurs accèdent ainsi à un choix encore plus riche d’images : optique et radar, haute et moyenne résolution, couverture géographique plus ou moins vaste etc.

• initiateur : CNES (maître d'œuvre de l'ensemble du système Pléiades)
• origine : Programme ORFEO (Optical and Radar Federated Earth Observation) de coopération spatiale franco-italienne, régi par l'accord de Turin
• statut : premier satellite lancé en décembre 2011
• opérateur civil : Airbus DS Geo (anciennement Spot Image)
• participants : Agences spatiales française, suédoise, belge, espagnole et autrichienne, les ministères des défenses française, espagnole et italienne
• objectifs : Couvrir l’ensemble des besoins européens civils et militaires dans la catégorie de la résolution submétrique.
• d’une masse d’une tonne, ils évoluent en orbite héliosynchrone à 694 km d’altitude avec une capacité d’acquisition utile pouvant atteindre 600 images par jour. Ces satellites, construits autour d’un télescope central, sont dotés de capacités de manœuvre exceptionnelles du fait de la position de leur centre de gravité et de l'utilisation d'actionneurs gyroscopiques (CMG).

Pour répondre aux besoins de cartographie fine, notamment en zone urbaine et en complément de la photographie aérienne, Pléiades doit offrir de fortes capacités d'acquisition stéréoscopique instantanées et la capacité de couvrir des zones étendues. Pour des applications telles que la sylviculture, la géologie et l'environnement marin, Pléiades doit, de par ses caractéristiques spectrales et ses possibilités de caractérisation tridimensionnelle des surfaces, compléter les informations fournies par d'autres capteurs, tels que ceux de Spot-5, en fournissant des informations mieux résolues spatialement[4].

Le système Pléiades est conçu pour répondre aux applications de télédétection en Très Haute Résolution (THR), par exemple :

• aménagement : détection et identification d’éléments inférieurs à 1 m² : véhicules, mobiliers urbains, réseaux de voirie, buisson isolés.
• agriculture : gestion des espaces et de la production agricole, repérage de zones de maladies des cultures
• urbanisme et démographie : localisation de constructions individuelles
• défense : recueil de renseignements dérivés des images et planification tactique
• sécurité civile : prévention, assistance durant les crises et évaluation post-crise notamment en cas de séisme
• hydrologie : topographie et études des pentes des bassins versants
• forêts : déforestation illégales et gestion de la production sylvicole
• mer et littoral : reconnaissance de navires et pollutions
• génie civil : tracés routiers, ferrés et oléoducs.

Le contrat final est signé en octobre 2003 pour un montant de 314 M€[5]. Le programme étant civil et militaire, le financement est en partie assuré par le ministère de la Défense qui le finance à hauteur de 165 M€, transféré au CNES via le Budget civil de recherche et de développement. Il s'agit alors de deux satellites de 1 tonne, capables d'une résolution de 70 cm (GSD: Ground Sampling Distance; Distance entre pixels), en mode panchromatique et 2,8 m en mode multibande. Ils fourniront des produits rééchantillonnés à 50 cm (noir et blanc) et 2 m (bandes couleurs).

Ce programme prévoit d'exploiter conjointement les satellites Pléiades (optique) et COSMO-Skymed (radar), dont les quatre satellites ont été lancés entre 2007 et 2010. Chaque pays a droit, pour des utilisateurs civils et militaires, à un accès au système de son partenaire.

Les caractéristiques des produits après traitements sont[8] :

Le segment sol comprend :

• le centre de contrôle et de commande réalisé par CS ;
• les centres utilisateurs pour Spot Image, opérateur civil avec une délégation de service public, la défense française, les partenaires institutionnels (IGN, scientifiques, etc.) ;
• les équipements de sécurité assurant la protection des communications avec le satellite ainsi que celle des images que celui-ci fournit sont réalisés par Thales Communications.

Spot Image utilise les stations de Kiruna et de Toulouse, la défense française celle du centre militaire d'observation par satellites (CMOS) situé sur la base aérienne 110 de Creil, l'Italie dispose de la station de Pratica di Mare et l'Espagne a celle de Torrejón de Ardoz près de Madrid (distincte de celle de l'Union européenne).

Évolution de l'altitude moyenne des satellites Pléiades, autour de 698 km.

Pléiades-1A est lancé du Centre spatial guyanais, par un lanceur Soyouz, le 17 décembre 2011[9]. Pléiades-1B est lancé avec succès depuis le Centre spatial guyanais, par un lanceur Soyouz, 2 décembre 2012 à 02h02 UTC[10].

La constellation de satellites d'observation de la Terre Pléiades Neo doit prendre la suite des satellites Pléiades. Annoncée en 2016, elle est développée par l'industriel sur fonds propre contrairement à la génération précédente et représente un investissement évalué à 600 millions €. Elle découle d'une étude conceptuelle ARCTOS réalisée par Airbus. Alors que la série des Pléiades fournit des images avec une résolution spatiale de 70 centimètres, celle-ci est abaissée à 30 centimètres pour les nouveaux engins afin d'offrir une prestation équivalente à celle des satellites concurrents WorldView. La constellation, qui comprend 4 satellites, permet une fréquence de visite bi-quotidienne des sites à photographier alors que les Pléiades ne permettait qu'une visite quotidienne[11] - [12].