Cartographier la gravité terrestre pour déchiffrer les enjeux environnementaux

L’Agence Spatiale Européenne (ESA) s’apprête à mettre en orbite un satellite révolutionnaire, baptisé GOCE (Mission d’étude de la gravité et de la circulation océanique en régime stable), destiné à mesurer avec exactitude le champ de gravité terrestre. Initialement prévu pour mai 2008, puis reporté, le jour J a finalement été arrêté pour le 16 mars prochain. A cette date, GOCE sera lancé à 15 h 21 (heure de Paris) sur une basse orbite par la fusée russe Rockot, depuis la base de lancement russe de Plesetsk, située à environ 800 km au Nord de Moscou. D’après l’ONERA (1), la durée de la mission GOCE est fixée à vingt mois.

D’une longueur de cinq mètres et d’une masse estimée à une tonne, ce satellite est l’aboutissement d’un long travail scientifique. En effet, pour rendre réalisables ces relevés de données gravitationnelles de la Terre, il fallut mettre au point un satellite capable d’évoluer suffisamment près de la Grande Bleue tout en s’affranchissant des perturbations dues à la présence d’une atmosphère résiduelle sur orbite terrestre basse, soit à une altitude de 260 km seulement. Pour ce faire, on l’équipa d’un gradiomètre ultrasensible, instrument dont la fonction consiste à évaluer les variations du champ de gravité. Grâce à une résolution en trois dimensions et une précision inédite, il va permettre aux scientifiques de cartographier l’intégralité des mouvements gravitationnels de la Terre.

Outre une meilleure compréhension des processus à l’œuvre à l’intérieur du globe terrestre (volcanique, sismique…), les données récoltées vont apporter un éclairage nouveau sur bon nombre d’autres domaines d’applications en lien avec l’activité gravitationnelle. Dans le cas présent, elles seront mises à profit dans l’observation des variations de la circulation océanique et du niveau des mers, deux phénomènes largement exposés aux changements climatiques.

Mais, en touchant à des sphères techniques hétéroclites comme la biosphère ou l’hydrosphère, cette mission entend aboutir, via l’interprétation des renseignements acquis, à une meilleure perception des conséquences des activités humaines sur la planète.

D’autres missions similaires sont attendues pour 2009 ; fonctionnant sur le même principe, SMOS étudiera cet été l’humidité des sols et la salinité des océans, alors que CryoSat-2 mesurera l’épaisseur des glaces à la fin de l’automne.

Cécile Cassier
Représentation GOCE © ESA

1- Office National d’Etudes et Recherches Aérospatiales.

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