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Famille de satellites d'observation de la Terre De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Pour les articles homonymes, voir spot.
SPOT (Système probatoire d’observation de la Terre ou Satellite pour l’observation de la Terre) est une famille de satellites de télédétection français civils d’observation de la Terre. Les cinq premiers exemplaires sont développés par le CNES et lancés entre 1986 et 2002. Les deux derniers exemplaires sont développés par Airbus Defence and Space et sont lancés en 2012 et 2014[1], en parallèle des satellites Pléiades du CNES. Les images fournies par les satellites sont commercialisées par Airbus DS Geo. En 2021, le CNES libère 19 millions d'images produites par les satellites Spot 1 à 5 entre 1986 et 2015 sous la licence ouverte via le programme Spot World Heritage[2].
Les années 1970 voient l'émergence de familles de satellites de télédétection dans les puissances spatiales (Landsat pour les États-Unis, Meteor pour l'URSS, Bhaskara pour l'Inde). La France commence une réflexion similaire dès 1973 à travers le Groupement pour le développement de la télédétection aérospatiale (GDTA), mené par le CNES et l'IGN, et comportant d'autres acteurs tels que le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), l’Institut français du pétrole (IFP) ou le Bureau du développement de la production agricole (BDPA)[3].
En 1976, Yves Sillard prend la direction du CNES et décide de lancer un grand programme de satellites qui devra être lancé avec la prochaine fusée développé par la France: Ariane. S'appuyant sur les résultats de quelques expérimentations de télédétection aéroportée effectués par le CNES et l'IGN, Yves Sillard charge le Centre spatial de Toulouse de livrer le projet SPOT et recherche des partenaires européens. Seules la Belgique et la Suède répondent à cet appel, mais cela suffit à alléger les coûts financiers du programme et l'ancrer à l'international.
Le programme est officiellement décidé le lors d’un comité interministériel sur l’espace. Il est composé d’une série de satellites et d’infrastructures terrestres pour leur contrôle et programmation, ainsi que pour la production des images. Au cours du mois d'octobre 1978, des échanges entre le CNES et l'Agence spatiale suédoise établissent la mise à disposition par la Suède des infrastructures d'Esrange près de Kiruna et l'utilisation exclusivement pacifique de ce programme par la France, qui devra se conformer à la Convention sur l’immatriculation des objets lancés dans l’espace extra-atmosphérique du 14 janvier 1975[4].
Les satellites de la première série sont réalisés par Matra (devenu EADS Astrium Satellites puis la division Space Systems de Airbus DS), avec Aérospatiale/Satellites (devenu depuis Thales Alenia Space) et s'appuie sur les travaux du programme SAMRO, projet abandonné de satelites de reconnaissance. Un des grands atouts du système SPOT est sa capacité de dépointage de son instrument imageur principal de part et d'autre de la trace au sol du satellite, de +31,06° à -31,06°. Ceci lui confère une très grande flexibilité d'acquisition, en ramenant notamment la répétitivité d'acquisition (fréquence temporelle ou fréquence de revisite) à 2-3 jours.
Les images SPOT sont commercialisées par une société spécialement créée en 1982 à cet usage: Spot Image (aujourd'hui Airbus DS Geo, filiale d'Airbus Defence and Space depuis son rachat par EADS Astrium en 2008).
SPOT-1 s'illustre par la diffusion, peu après son lancement en 1986, des premières images publiques de la catastrophe de Tchernobyl. Le 4e exemplaire s'illustre à son tour en étant le premier satellite à photographier les attentats du 11 septembre 2001, moins de 3 heures après[5].
Sept satellites ont été lancés entre 1986 et 2014. Les cinq premiers lancés régulièrement (tous les 5 ans environ) entre 1986 et 2002, représentant les 3 premières générations de SPOT, conçus et financés par le CNES, et présentant de grandes similitudes techniques et orbitales (altitude moyenne autour de 825 km). La quatrième et dernière génération a vu le lancement des deux derniers exemplaires en 2012 et 2014, financés par Spot Image et conçus par Astrium Satellites, qui se différencient des générations précédentes sur l'aspect technique et les paramètres orbitaux (altitude moyenne autour de 697 km, partagée avec les satellites Pléiades du CNES). Tous partagent cependant le même type d'orbite et la même fauchée.
| Satellite | Date lancement | Lanceur | Identifiant COSPAR | Fin de mission | Durée mission | Résolution | Instruments | Spectres | Altitude
mission |
Altitude
actuelle |
Statut |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SPOT-1 | Ariane 1 | 1986-019A | novembre 2003 | 17 ans, 9 mois | 10 m (panchromatique)
20 m (multispectral) |
HRV1, HRV2 | visible
proche infrarouge |
825 km | 676 km | Désorbité | |
| SPOT-2 | Ariane 4 | 1990-005A | juillet 2009 | 19 ans, 6 mois | 671 km | Désorbité | |||||
| SPOT-3 | Ariane 4 | 1993-061A | novembre 1996 | 3 ans, 2 mois | 827 km | Contrôle perdu | |||||
| SPOT-4 | Ariane 4 | 1998-017A | juillet 2013 | 15 ans, 3 mois | HRVIR1, HRVIR2
VEGETATION-1 PASTEL |
visible
vert, rouge proche infrarouge moyen infrarouge |
714 km | Désorbité | |||
| SPOT-5 | Ariane 4 | 2002-021A | mars 2015 | 12 ans, 10 mois | 2,5 m (super-mode panchromatique)
5 m (panchromatique) 10 m (multispectral) 20 m (moyen infrarouge) |
HRG1, HRG2
VEGETATION-2 |
719 km | Désorbité | |||
| SPOT-6 | PSLV | 2012-047A | Opérationnel | Opérationnel | 1,5 m (panchromatique)
6 m (multispectral) |
NAOMI1, NAOMI2 | visible
bleu, vert, rouge proche infrarouge |
697 km | 697 km | Opérationnel | |
| SPOT-7 | PSLV | 2014-034A | Opérationnel | Opérationnel | Opérationnel |
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Conçu en synergie avec Helios 1.
Conçu en synergie avec Helios 2.
L'innovation de SPOT-5 est l’introduction du Super-Mode qui permet la création d’une image à 2,5 mètres de résolution à partir de deux images à 5 mètres acquises simultanément avec un demi-pixel de décalage. Leur combinaison est réalisée par des techniques de traitement et de restauration d'image avancées.
SPOT-6 et SPOT-7 forment une constellation de satellites d'observation de la Terre conçue pour assurer la continuité de la disponibilité des données haute résolution et large champ jusqu'en 2024. La réalisation de cette constellation de satellites est décidée en 2009 par EADS Astrium sur la base de l'analyse des besoins gouvernementaux pour ces données. Spot Image, filiale d'Astrium, porte l'investissement total et est propriétaire de l’ensemble du système (satellites et segments sols). En , Airbus annonce la vente de SPOT-7 à l'Azerbaïdjan[11].
Au début de 2015, l'IGN rend publique la carte du territoire métropolitain réalisée par le satellite SPOT-6 ; la résolution est de 1,5 mètre. Elle répond à des besoins bien particuliers liés à l'état d'avancement des grands chantiers d'infrastructures, d'aménagement du territoire ou du couvert forestier, par exemple[12].
Quarante-trois stations terriennes sur les 5 continents.
Les images issues de la télédétection spatiale (SPOT ou autres satellites) présentent les avantages suivants : couverture mondiale, pouvoir de synthèse grâce à la dimension des surfaces couvertes, répétitivité.
Un des atouts de SPOT est sa banque d'images couvrant la planète depuis plus de 20 ans avec des capteurs similaires. Cette banque permet d'étudier facilement des phénomènes évoluant dans le temps et dans l'espace (déforestation, etc.).
Quelques exemples d’utilisation :
Le CNES et ses partenaires, à travers le pôle thématique Surfaces Continentales, mettent à disposition des données issues des missions SPOT.
En 1994, le CNES lance le programme ISIS[14] (« Incitation à l’utilisation scientifique des images Spot ») pour permettre aux chercheurs français d'acquérir les données Spot 1-5 à un tarif préférentiel, de l'ordre de quelques dizaines à centaines d'euros par scène[15], dans le cadre d'une utilisation purement scientifique ou visant à démontrer l'apport de l'imagerie spatiale pour la mise en œuvre du programme GMES[16]. En 2017, le CNES lance le programme DINAMIS (« Dispositif Institutionnel National d’Approvisionnement Mutualisé en Imagerie Satellitaire ») avec cinq autres organismes (CNRS, IGN, INRAE, IRD, CIRAD) pour étendre cette initiative aux images des satellites Pléiades et Spot 6-7[17]. DINAMIS prend le relais d'ISIS en 2018 et acte la gratuité des images Spot et Pléiades pour les scientifiques français[18].
En 2008, Spot Image importe environ 200 prises de vues sur la médiathèque Wikimedia Commons, permettant ainsi d'illustrer l'encyclopédie Wikipédia avec des images Spot[19]. En 2010, l'entreprise se rapproche de la communauté du libre, en particulier de l'April et du projet OpenStreetMap (OSM), en vue de permettre la réutilisation des images Spot dans des projets libres[20]. En janvier, des images Spot 5 sont mises à disposition des contributeurs OSM pour cartographier Haïti, durement touché par un séisme très meurtrier[21]. En octobre, Spot Image noue un partenariat avec OSM autorisant ses contributeurs à utiliser les images Spot 5 pour cartographier la France métropolitaine, pendant une durée de 6 mois renouvelables[22],[23]. Avec une résolution de 2,5 mètres, il s'agit alors de la meilleure source d'imagerie satellite disponible pour les contributeurs français, jusqu'à ce que Bing Cartes fasse de même le mois suivant au niveau mondial, rendant l’intérêt de Spot rapidement moindre pour OpenStreetMap[24].
À la suite des lancements des deux derniers satellites Spot 6 et 7, le CNES annonce en janvier 2014 la création du programme SPOT World Heritage[25],[26]. Ce programme mené en partenariat avec Airbus DS Geo[N 1] vise à rendre accessible au public l’ensemble des images utiles acquises par les satellites Spot 1 à 5 sur toute la planète de 1986 à 2015. Le site ouvre le avec 15 000 images sur la France métropolitaine acquises entre 1998 et 2008, avec une clause d'utilisation non-commerciale[27]. En 2020, la base contient plus de 17 millions d'images[28]. À la suite de l'arrêt de la commercialisation des images Spot 1-5 par Airbus le [29], le CNES annonce en février 2021 l'ouverture prochaine de l'intégralité des images sous la licence ouverte (dite Etalab) via un nouveau catalogue en ligne permettant de consulter, rechercher et télécharger les images[30]. Le nouveau site, basé sur le standard OAIS, ouvre le [2] avec plus de 19,3 millions d'images proposées au téléchargement[31]. Les produits disponibles au téléchargement sont de type L1A (fichier GeoTIFF et métadonnées XML) avec correction radiométrique. Les produits de type L1C, en réflectance "Top of Atmosphere", comportant en plus des masques de détection nuageuse ou neigeuse, une orthorectification et des corrections géométriques, devant être disponibles plus tard[32]. En septembre 2021, un nouveau site est mis en ligne pour appliquer facilement une projection cartographique aux images L1A afin de se rapprocher du format L1C des images Sentinel, ce nouveau format est appelé L2A[33].
A l'initiative du CESBIO, le CNES et l'Agence spatiale européenne (ESA) ont utilisé SPOT-4 et SPOT-5 lors de leur fin de vie respective comme simulateurs des séries temporelles de la mission Sentinel-2 de l'ESA[34],[35].
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