Un nouvel outil spatial pour mesurer la pollution au-dessus de l'Amérique du Nord

Un satellite a décollé dans la nuit de jeudi à vendredi depuis la Floride, avec à son bord un nouvel instrument de la Nasa qui permettra de mesurer heure par heure, quartier par quartier, la pollution de l'air au-dessus de l'Amérique du Nord.

Cet outil scientifique, baptisé TEMPO, doit permettre de suivre la diffusion des polluants de façon bien plus précise que jusqu'ici, depuis leur source émettrice et tout au long de leur propagation par le vent.

Les données récoltées seront notamment utilisées par l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) et l'Agence nationale océanique et atmosphérique américaine (NOAA), en charge des prévisions de qualité de l'air aux Etats-Unis.

Les applications sont multiples: améliorer les alertes aux habitants en cas de mauvaise qualité de l'air, mieux déterminer les endroits où de nouveaux détecteurs doivent être installés au sol, ou encore aider la recherche sur l'impact des polluants atmosphériques sur la santé.

Mais aussi suivre la pollution provoquée par les incendies, de plus en plus fréquents à cause du réchauffement climatique.

Environ 40% des Américains (137 millions de personnes) vivent dans des régions où la qualité de l'air est mauvaise, selon l'American Lung Association. Les quartiers les plus pauvres sont disproportionnellement touchés.

La pollution de l'air cause ainsi environ 60.000 décès prématurés par an aux Etats-Unis. Elle est aussi mauvaise pour l'économie, avec un impact sur la productivité des travailleurs, ou encore sur les cultures.

"Toutes les heures"

Les satellites utilisés jusqu'ici pour faire ce type de relevés aux États-Unis sont situés à une altitude d'environ 700 km et font le tour de la Terre une quinzaine de fois par jour.

"Donc chaque jour, nous pouvons avoir des mesures au-dessus de New York à 13h30, par exemple", a expliqué lors d'une conférence de presse Caroline Nowlan, physicienne spécialiste de l'atmosphère au Center for Astrophysics. Mais "il se passe beaucoup de choses à New York en une journée. Il y a deux heures de pointe qu'on ne peut pas mesurer."

TEMPO, qui pèse un peu moins de 140 kg, sera lui attaché à un satellite en orbite géostationnaire, à une altitude de plus de 35.000 km. Il tournera donc autour de la Terre en même temps que celle-ci tourne sur elle-même, lui permettant de toujours se trouver au-dessus du continent nord-américain.

"Pour la première fois, nous allons pouvoir faire des mesures toutes les heures au-dessus de l'Amérique du Nord", s'est félicitée Caroline Nowlan.

L'orbite géostationnaire est très commune pour les satellites de télécommunications, et c'est d'ailleurs sur l'un d'entre eux que s'est greffé TEMPO: le satellite d'Intelsat IS-40e.

Ozone et dioxyde d'azote

Le satellite a décollé vendredi à 00H30 (04h30 GMT) à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX depuis le centre spatial Kennedy, en Floride. Il opérera lui-même des poussées supplémentaires pour se placer sur la bonne orbite, ce qui devrait prendre environ deux semaines, selon Jean-Luc Froeliger, vice-président chez Intelsat. Ensuite, les opérations pourront commencer.

TEMPO fonctionnera en analysant la lumière réfléchie à la surface des nuages, à l'aide d'un spectromètre. Chaque gaz absorbe la lumière différemment, donc "nous pouvons voir ce qui est dans l'atmosphère via les couleurs ou les longueurs d'ondes, de lumière qui sont absorbées", a expliqué Caroline Nowlan. Trois principales mesures auront lieu.

D'abord, le dioxyde d'azote produit par la combustion, notamment par les voitures à essence ou diesel, mais aussi les centrales électriques au charbon ou au gaz. Puis l'ozone, qui lorsqu'il est haut dans l'atmosphère nous protège des rayons du Soleil, mais devient nocif pour la santé lorsqu'il se trouve au sol.

Enfin, le formaldéhyde, qui peut être utilisé pour déduire la présence de composés organiques volatils. Ceux-ci sont "ce qui rend certaines choses odorantes, comme la peinture, l'essence ou les marqueurs", explique Mme Nowlan.

TEMPO, qui fonctionnera durant au moins deux ans mais très certainement bien plus longtemps, rejoint la flotte d'environ 25 missions de la Nasa destinées à l'observation de la Terre. Un outil similaire à TEMPO, appelé GEMS, est par ailleurs déjà en orbite géostationnaire pour remplir la même mission au-dessus de l'Asie, depuis son décollage en 2020.

Et un autre, Sentinel-4, est prévu à partir de 2024 pour couvrir l'Europe.