Radar spatial

L'utilisation du capteur radar à des fins d'observation terrestre a débuté par le satellite Seasat de la NASA/JPL qui transportait trois capteurs radar différents :

• un radar à synthèse d'ouverture (SAR) pour l'imagerie haute résolution ;
• un altimètre radar pour mesurer la topographie de l'océan ;
• un diffusomètre de vent pour mesurer la vitesse et la direction du vent.

Nombreuses sont les missions qui ont suivi dans les divers programmes spatiaux.

Le SAR est similaire à ses homologues aéroportés avec l'avantage d'une couverture mondiale. L'altimètre-radar satellitaire mesure au nadir l'altitude de la plateforme avec une très haute résolution, ce qui permet de cartographier la surface de l'océan avec une précision de l'ordre de quelques centimètres. De plus, l'analyse de l'amplitude et de la forme de l'écho peut extraire des informations sur la vitesse du vent et la hauteur des vagues, respectivement. Certains altimètres radars, comme CryoSat/SIRAL, utilisent des techniques d'ouverture synthétique et/ou d'interférométrie : leur encombrement réduit permet de cartographier des surfaces plus rugueuses comme les glaces polaires.

Un diffusomètre observe la même partie de la surface de l'océan sous différents (au moins 3) angles de vue au passage du satellite, mesurant l'amplitude de l'écho et la réflectivité de surface correspondante. La réflectivité étant affectée par la rugosité de la surface de l'océan, elle-même affectée par le vent et également dépendante de sa direction, cet instrument peut déterminer la vitesse et la direction du vent.

Les applications SAR sont nombreuses : elles vont de la géologie à la surveillance des cultures, de la mesure de la banquise à la surveillance des catastrophes en passant par la surveillance du trafic maritime, sans oublier les applications militaires (de nombreux satellites SAR civils sont, en fait, des systèmes à double usage). L'imagerie SAR offre le grand avantage, par rapport à ses homologues optiques, de ne pas être affectée par les conditions météorologiques telles que les nuages, le brouillard, etc., ce qui en fait le capteur de choix lorsqu'il faut assurer la continuité des données. De plus, l'interférométrie SAR (à double passage ou à passage unique, telle qu'utilisée dans la mission SRTM) permet une reconstruction 3D précise.

D'autres types de radars ont été embarqués pour des missions d'observation de la Terre : des radars météorologiques comme la Tropical Rainfall Measuring Mission, ou des radars à nuages comme celui utilisé sur CloudSat.

Comme d'autres satellites d'observation de la Terre, les radar spatiaux utilisent souvent des orbites héliosynchrones afin que les variations diurnes de la végétation soient ignorées, ce qui permet de mesurer plus précisément les variations à long terme.

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Space-based radar » (voir la liste des auteurs).