Un satellite en orbite basse se déplace continuellement par rapport à la surface de la Terre et ne reste donc pas en permanence au-dessus d’une même région. Même équipé d’instruments très performants, il ne peut observer une zone donnée qu’à certains instants.

Il peut ainsi manquer certaines phases de phénomènes évoluant rapidement : développement d’un feu et dispersion de son panache de fumée, formation de systèmes nuageux convectifs, émission ponctuelle de méthane, évolution rapide d’une inondation ou transport d’aérosols. Des observations plus fréquentes permettent alors de mieux restituer leur dynamique durant la journée.

Les constellations changent la donne. En répartissant les observations entre plusieurs nanosatellites, elles réduisent le délai entre deux passages sur une même zone. Cette « revisite » permet de saisir un plus grand nombre de phénomènes et d’en suivre l’évolution de façon plus complète. La fréquence d’observation devient ainsi un paramètre essentiel, complémentaire de la précision des mesures.

Observer la Terre à différents moments de la journée

Ce nouveau principe ouvre la voie à des architectures distribuées. Là où un satellite unique, notamment lorsqu’il évolue sur une orbite héliosynchrone, observe une région à une heure locale sensiblement identique, plusieurs appareils répartis sur différentes orbites peuvent multiplier les observations à différents moments de la journée.

Pour établir le bilan radiatif de la Terre et caractériser ainsi le déséquilibre énergétique du système climatique, l’enjeu est majeur : le rayonnement solaire réfléchi et le rayonnement infrarouge émis varient avec les nuages, la température, les glaces, les océans ou la végétation. Une forte revisite permet alors de mieux échantillonner le cycle diurne du bilan radiatif, l’évolution de la couverture nuageuse ou le développement des systèmes convectifs.

Cette dimension temporelle est également importante pour l’observation des gaz à effet de serre. Certaines émissions peuvent être intermittentes et ne durer que quelques heures, comme lors d’une fuite de méthane. Multiplier les passages augmente alors la probabilité de détecter ces phénomènes et d’en suivre l’évolution.

De la revisite aux futurs systèmes d’observation

Ainsi, UVSQ-SAT NG, développé par le Latmos (Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales) et lancé en mars 2025, explore certaines des technologies et des méthodes nécessaires à ces nouvelles stratégies d’observation.

Ce type de démonstrateur permet de tester en orbite des instruments miniaturisés, d’en évaluer les performances et de préparer de nouvelles générations de systèmes spatiaux. L’objectif est de déterminer quelles technologies pourront demain être associées au sein d’architectures distribuées capables d’observer la Terre plus fréquemment.

En combinant miniaturisation, agilité et forte revisite, ces nouveaux systèmes ouvrent la voie à une observation plus dynamique de l’environnement et du climat, capable de mieux restituer leur variabilité au cours du temps.