Les scientifiques se battent pour garder Lidar sur la Station spatiale

Une polémique couve entre les scientifiques et les administrateurs de la télédétection de la NASA et les partenaires internationaux de l’agence. Le débat porte sur la durée pendant laquelle le système lidar Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) continuera à fonctionner depuis la Station spatiale internationale avant que le système ne soit mis hors service et laissé brûler dans l’atmosphère.

“Pour moi, brûler une mission qui aide réellement à résoudre ce problème est dingue.”

Depuis 2019, les scientifiques utilisent GEDI pour discerner les caractéristiques des terres ci-dessous. Parmi tous les instruments dans l’espace, les lasers de GEDI ont la capacité unique de pénétrer les couverts forestiers et de fournir des informations sur la hauteur et la structure de la végétation. Les scientifiques de la télédétection affirment que le système leur offre des opportunités sans précédent pour évaluer la quantité de carbone stockée par les forêts, une capacité qui pourrait être essentielle pour freiner le changement climatique. Mais GEDI devrait être mis hors service en mars 2023, et ces opportunités pourraient l’accompagner. L’équipe GEDI pousse pour que la date de fin du projet soit prolongée d’une année supplémentaire.

Laura Duncanson, scientifique en télédétection à l’Université du Maryland et membre de l’équipe GEDI, indique que les projections climatiques désastreuses du dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat justifient clairement la poursuite des activités du GEDI. “Pour moi, brûler une mission qui aide réellement à résoudre ce problème, c’est fou pour moi”, a-t-elle déclaré.

Le chercheur principal adjoint du GEDI, Scott Goetz, est d’accord. “C’est juste le pire moment possible pour retirer cet instrument”, a-t-il déclaré.

Une bataille de plusieurs décennies

Ralph Dubayah, chercheur principal du GEDI, a commencé à essayer d’envoyer un système lidar pénétrant dans la végétation dans l’espace en 1997. La NASA a annulé le premier projet auquel elle a participé – une mission de lancement d’un système basé sur un satellite – après que l’équipe d’ingénierie a rencontré des problèmes techniques. . Un projet ultérieur visait à lancer deux satellites, l’un portant un lidar et l’autre portant un radar, qui fournissent des informations complémentaires. Les préoccupations budgétaires sont devenues la chute du deuxième projet. Dubayah a déclaré que lui et ses collègues pensaient : “Eh bien, peut-être que nous pouvons le mettre sur la station spatiale.” Il a fallu deux tentatives pour que la NASA finance la mission GEDI, mais fin 2018, l’instrument a finalement été lancé.

Les problèmes n’étaient cependant pas terminés. L’altitude orbitale de la station spatiale varie, par exemple, pour éviter les débris ou pour contrer sa lente chute vers la Terre, et les hautes altitudes font passer la station au-dessus des mêmes parties de la Terre à plusieurs reprises plutôt que de sillonner les régions. Dubayah dit qu’après l’installation de GEDI, la station spatiale a atteint une altitude qui a empêché l’instrument de collecter plus d’une fraction des données que l’équipe espérait obtenir et a également affecté plusieurs autres instruments. Dubayah et ses collègues ont travaillé avec la NASA et les partenaires de l’agence pour ajuster les variations d’altitude, mais le processus n’a été achevé que récemment. La NASA a accepté de prolonger le séjour de GEDI sur la station spatiale d’une année supplémentaire (jusqu’en 2023) pour compenser.

Le GEDI fonctionnant enfin correctement, les scientifiques plongent dans les données pour analyser les écosystèmes forestiers. Antonio Ferraz, scientifique en télédétection de l’Université de Californie à Los Angeles et membre de l’équipe GEDI, cherche des liens entre la diversité structurelle d’une forêt et sa capacité à stocker le carbone et à soutenir diverses formes de vie. “Nous devons savoir où conserver à la fois le carbone et la biodiversité”, a déclaré Ferraz. Il espère trouver des points chauds qui sont les meilleurs candidats pour les deux.

Partage d’espace

“Je comprends du point de vue de la NASA qu’ils doivent être un bon voisin et essayer de préserver la bonne volonté pour d’autres instruments et donner à d’autres instruments des chances d’y arriver”, a déclaré Dubayah. Mais avec GEDI qui fonctionne enfin bien, il ne pense pas qu’il soit logique de mettre le système hors service l’année prochaine. Les systèmes lidar sont “très difficiles à pénétrer dans l’espace et difficiles à continuer de fonctionner”, a-t-il expliqué. « Ici, vous en avez un qui fonctionne, qui vous donne les données que vous attendez depuis 25 ans. Et pourtant, vous allez le retirer. En raison des perturbations, il n’est pas sûr que l’exécution actuellement prévue de GEDI permettra aux chercheurs d’obtenir une couverture étendue des forêts de la Terre.

Le maintien de GEDI permettra aux scientifiques de collecter des informations de base pour les pays qui se sont engagés à stopper la déforestation lors de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques de 2021 (COP26), a déclaré Duncanson. Goetz a souligné que sans plus de temps, les scientifiques rateraient l’occasion de combiner des informations détaillées et localisées de GEDI avec des données à grande échelle de deux satellites porteurs de radar qui devraient être lancés l’année prochaine. “Ce serait une parodie”, a-t-il écrit dans un e-mail

La communauté élargie

“Au cours des 10 dernières années – et GEDI y a joué un rôle important – nous avons connu un âge d’or des nouvelles modalités de télédétection.”

Ryan Pavlick, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, affirme que les données du GEDI sont devenues précieuses pour les scientifiques de la communauté de la télédétection. “Au cours des 10 dernières années – et GEDI a joué un rôle important dans tout cela – nous avons connu un âge d’or de nouvelles modalités de télédétection”, a-t-il déclaré. Il a ajouté que les outils et tutoriels créés par l’équipe GEDI ont contribué à une utilisation généralisée de leurs données.

“Cela a changé la donne pour nous”, a déclaré João Pereira-Pires, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’Université NOVA de Lisbonne qui se concentre sur la télédétection. Une partie de la recherche de Pereira-Pires consiste à utiliser les données de GEDI pour surveiller les coupures de carburant – des bandes de forêt défrichées destinées à limiter la propagation des incendies de forêt.

Maintenir GEDI dans le ciel nécessitera l’adhésion de la division des sciences de la Terre de la NASA et, en fin de compte, de ses partenaires du consortium de la Station spatiale internationale. Le porte-parole de la NASA, Tylar Greene, a écrit dans un e-mail que “GEDI se manifeste actuellement sur la station jusqu’au début de 2023, et il est prévu qu’il soit remplacé par une nouvelle expérience (STP-H9).” Selon un rapport technique (les scientifiques impliqués dans le projet n’étaient pas disponibles pour commenter), STP-H9 comprendra un projet sur l’utilisation de l’intelligence artificielle pour analyser les images obtenues avec un capteur hyperspectral à des fins scientifiques et liées à la défense.

—Saïma Sidik (@saimamaysidik), écrivain scientifique

Citation: Sidik, S. (2022), Les scientifiques se battent pour garder le lidar sur la station spatiale, éos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220177. Publié le 06 avril 2022.
Texte © 2022. Les auteurs. CC BY-NC-ND 3.0
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