La Mission d'observation de l'Arctique, une nouvelle façon de surveiller l'Arctique de près

L'Arctique se réchauffe à un rythme environ trois fois plus élevé que la moyenne des autres régions de la Terre. En conséquence, la fonte de la glace et de la neige s'accélère, et l'environnement de l'Arctique se transforme. Ces changements perturbent les écosystèmes nordiques, comme la forêt boréale, mais aussi le climat mondial.

L'activité humaine dans les autres régions du globe contribue à cette accélération du réchauffement dans l'Arctique. Le monde doit en savoir le plus possible sur les modifications du climat dans le Nord pour guider les décisions gouvernementales sur les changements climatiques.

En collaboration avec Environnement et Changement climatique Canada (ECCC), l'Agence spatiale canadienne (ASC) dirige l'étape préliminaire d'une mission internationale d'observation de la Terre dont les deux satellites pourraient observer l'Arctique comme jamais auparavant. Grâce à la Mission d'observation de l'Arctique, les scientifiques devraient avoir une meilleure perspective sur les tendances météorologiques et climatiques. De meilleures prévisions météorologiques et sur la qualité de l'air seraient très utiles aux collectivités nordiques, y compris les peuples autochtones, pour améliorer leur sécurité et leur qualité de vie. Cette mission fournirait aussi de précieuses données à la population mondiale sur les changements climatiques.

Quatre instruments principaux

Des spécialistes de l'ASC et d'ECCC, en collaboration avec une équipe du secteur privé, travaillent sur des conceptions des satellites et des instruments. Ils élaborent un plan d'ensemble sur le déroulement de la mission. Quatre instruments principaux sont envisagés.

1. Imageur météorologique

   Cet imageur de référence perfectionné vise à fournir aux météorologues de meilleures observations au-dessus de l'Arctique afin d'améliorer les prévisions météorologiques dans cette région. Les habitants de l'Arctique et des régions voisines disposeraient ainsi de données météorologiques plus précises essentielles à leur sécurité et à leur bien-être.

2. Spectromètre imageur à transformée de Fourier (mesure des gaz à effet de serre)

   Cet instrument novateur mesurerait les concentrations des gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone et le méthane ainsi que des polluants comme le monoxyde de carbone. Il permettrait de suivre le cycle naturel de divers gaz et polluants dans l'atmosphère ainsi que les variations causées par la croissance des industries dans le Nord, par les effets des changements climatiques sur les forêts et la toundra ou par la libération de dioxyde de carbone et de méthane due à la fonte du pergélisol.

3. Spectromètre dispersif (observations sur la qualité de l'air)

   Cet instrument permettrait d'observer les gaz qui nuisent à la qualité de l'air, comme les émissions des feux de forêt et la pollution urbaine et industrielle. Pour l'heure, le Canada compte sur des instruments au sol pour effectuer ces observations. Les données satellitaires permettraient d'améliorer les prévisions sur la qualité de l'air, ce dont toute la population profiterait, en particulier ceux qui doivent se tenir au courant de la qualité de l'air pour des raisons de santé.

4. Système de météorologie spatiale (imageur d'aurores, détecteur de particules, magnétomètre)

   La météorologie spatiale est l'étude des conditions qui règnent dans l'espace près de la Terre. Ces instruments visent à améliorer les prévisions des phénomènes météorologiques spatiaux causés par le rayonnement électromagnétique et les particules chargées des éruptions solaires, pour mieux protéger les composants électroniques des engins spatiaux et des infrastructures terrestres.

Surveiller le pergélisol

Le pergélisol est l'un des principaux éléments des écosystèmes arctiques qu'il nous faut étudier de près. Comme le pergélisol stocke près de deux fois plus de carbone que l'atmosphère terrestre, son dégel représente une menace majeure pour l'humanité. En dégelant, il libère du dioxyde de carbone et du méthane dans l'atmosphère, ce qui hausse encore plus les températures et accélère d'autant plus la fonte du pergélisol.

La Mission d'observation de l'Arctique aiderait les chercheurs à surveiller le pergélisol afin qu'ils puissent prendre, eux et les décideurs politiques, des décisions fondées sur des données de très grande qualité. Il incombe au Canada, en tant que pays bordant l'océan Arctique, de se concentrer sur les missions satellitaires dans cette région.

La vue la plus détaillée jamais obtenue de l'Arctique

La Mission d'observation de l'Arctique serait révolutionnaire : elle pourrait fournir des données sur l'atmosphère et la situation au sol dans l'Arctique encore plus détaillées (résolution spatiale) et plus fréquentes (résolution temporelle) qu'il est possible de le faire avec les satellites actuels.

Actuellement, la résolution spatiale des satellites en orbite basse est suffisante pour observer l'Arctique. Cependant, ces satellites suivent une orbite qui empêche d'examiner les détails de l'atmosphère et de la surface aussi fréquemment que le ferait la Mission d'observation de l'Arctique. Les satellites géostationnaires en orbite autour de l'équateur permettent des observations continues (bonne résolution temporelle), mais pas au nord du 60e parallèle.

La Mission d'observation de l'Arctique comblerait cette lacune spatiotemporelle en passant directement au-dessus de l'Arctique sur une orbite très elliptique. Ce type d'orbite permettrait aux satellites de passer la majeure partie du temps au-dessus de l'Arctique et d'effectuer des observations détaillées de cette région.

Partenariats internationaux

Dans leur travail sur la Mission d'observation de l'Arctique, les spécialistes de l'ASC et d'ECCC voient avec des partenaires potentiels aux États-Unis et en Europe comment ces derniers pourraient y contribuer. L'ASC vise un lancement au milieu des années 2030.