GRACE

Enjeux scientifiques

Les missions germano-américaines GRACE et GRACE Follow-on (GRACE-FO) démontrent depuis 2002 l’intérêt scientifique majeur d’une surveillance gravitationnelle continue de la Terre. Ces missions, en mesurant les variations temporelles du champ de gravité terrestre, permettent en effet le suivi des transferts de masse en surface et à l’intérieur de la Terre. La plus grosse part de ces transferts concerne l’eau sous sa forme solide, liquide ou gazeuse, avec des retombées scientifiques majeures dans les domaines de l’hydrosphère, de la cryosphère, du climat, de l’océanographie et de la géodésie ; mais on observe également d’autres phénomènes géophysiques comme par exemple le rebond post-glaciaire (la lente relaxation viscoélastique de la Terre dont le mouvement, débutant à la fin de la dernière glaciation il y a 10000 ans, se poursuit encore aujourd’hui) ou la signature gravitationnelle des grands séismes, comme ceux de Sumatra en Indonésie en 2004, de Concepción au Chili en 2010 ou de Tōhoku au Japon en 2011.

Les missions GRACE

Le principe de fonctionnement des missions GRACE et GRACE-FO est de mesurer de façon continue, avec une précision meilleure que le micromètre, les variations de distance entre deux satellites identiques co-orbitant sur une orbite polaire basse (450 km d’altitude). Les satellites se suivent sur cette orbite avec une séparation moyenne de 200 km. Les subtiles variations de distance entre les deux satellites renseignent sur les masses survolées et sur l’évolution de leur distribution. La mission GRACE, lancée en 2002, emportait comme instrument principal un instrument radioélectrique de mesure de la distance inter-satellites délivrant une précision meilleure que le micromètre sur un temps d’intégration de 10 s. GRACE-FO, lancée en 2018, emporte en plus à titre expérimental un interféromètre laser (au fonctionnement parfait depuis le lancement) qui améliore cette précision jusqu’à une vingtaine de nanomètres. Les autres instruments à bord de ces satellites sont des récepteurs GPS, des capteurs stellaires d’attitude et des accéléromètres électrostatiques ultra-sensibles fournis par l’ONERA.

Les produits

Les différentes équipes scientifiques impliquées dans le traitement de ces données gravitationnelles, équipes européennes, américaines et chinoises, améliorent en permanence leurs procédures de traitement pour extraire le maximum d’information des données. Le CNES, en particulier l’équipe de Géodésie Spatiale implantée au sein du laboratoire Géosciences Environnement Toulouse de l’OMP, participe à cet effort en calculant pour la communauté scientifique des solutions mensuelles et décadaires du champ de gravité de la Terre. Le cinquième retraitement complet des données GRACE et GRACE-FO a été réalisé grâce au soutien financier du CNES dans le cadre du pôle de données et de services Terre Solide ForM@Ter. Les produits peuvent être téléchargés sur le site du SEDOO.

Implication du SEDOO

Le SEDOO est assure la responsabilité des aspects suivants:

• Stockage et archivage des produits finaux
• Catalogage & distribution des données