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Un instrument grenoblois pour mesurer les gaz à effet de serre depuis l’espace
Une collaboration entre l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG, OSUG/UGA, CNRS) et l’ONERA a permis de développer un concept innovant pour une mesure plus précise des émissions de CO2 et de méthane. Ce petit instrument, appelé NanoCarb, est l’élément clé d’une future constellation de petits satellites (Smallsat).
L’instrument NanoCarb
NanoCarb est un corrélateur de signature spectrale dimensionné pour mesurer les concentrations de CO2 et de méthane depuis l’espace, avec une sensibilité comparable aux missions de référence CO2M (Sentinel-7) ou MicroCarb.
Le fonctionnement de NanoCarb repose sur la technique de spectro-imagerie. L’instrument mesure le spectre du gaz observé et de cette façon, il est possible d’obtenir une cartographie des émissions de CO2 et de méthane. Le cœur de l’instrument est un interféromètre innovant miniaturisé composé de deux matrices de silicium et de verre, qui permettent un échantillonnage ciblé de la signature du CO2 et du méthane dans l’atmosphère terrestre.
Au cœur d’un projet européen
Dans le cadre du H2020 SCARBO [1], un consortium européen porté par Airbus Defense & Space s’est réuni pour étudier la faisabilité d’une constellation de petits satellites construits autour de NanoCarb. Son but est d’augmenter la couverture spatio-temporelle des mesures de gaz à effet de serre, en complément des missions de référence.
L’objectif scientifique est de mesurer l’impact de l’activité humaine sur le climat, mais aussi de prospecter une future régulation des émissions depuis l’espace.
Une ambition instrumentale majeure du projet est le passage d’un TRL1 à un TRL5 [2] pour NanoCarb en l’espace de 3 ans. Il se conclut par une campagne de mesure aéroportée multi-instruments, dans le but de démontrer les performances du concept.
Premier vol de test
Le tout premier modèle de vol de NanoCarb, développé conjointement entre l’ONERA, l’IPAG et le CSUG [3], est embarqué dans un Falcon 20 de SAFIRE et effectuera ses premières mesures depuis le ciel dans les prochains jours. L’objectif de cette campagne de tests est de survoler les centrales thermiques les plus émettrices d’Europe : Neurath/Niederaussmen, Janschvald et Belchatows, cette dernière atteignant une émission de 32 méga tonne de CO2 par an.
NanoCarb volera aux cotés de l’instrument SPEX, développé par le SRON [4], qui fournira des données complémentaires à celles de NanoCarb en effectuant des mesures d’aérosols.
Contacts scientifiques
– Etienne le Coarer IPAG & CSUG | etienne.le-coarer [at] univ-grenoble-alpes.fr
– Silvère Gousset, IPAG | silvere.gousset univ-grenoble-alpes.fr
– Hélène Ehrhardt, IPAG | helene.ehrhardt [at] univ-grenoble-alpes.fr
[1] Projet impliquant différents partenaires : ADS, ONERA, IPAG (CNRS/UGA), LMD (CNRS/Polythech/Sorbonne université), IUP (Université de Brême), SAFIRE (CNRS/CNES/Météo-France), Noveltis, SpaceTech
[2] Technology Readiness Level
[3] Centre Spatial Universitaire de Grenoble
[4] Netherlands Institute for Space Research