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Les satellites dérivants affinent la gravité

Image du mois - mai 2015

Anomalies de gravité, déduites des anciens jeux de données ("old"), et ("now") obtenue récemment ("new"), avec les mesures issues des orbites dérivantes. La carte contient beaucoup moins de bruit, ce qui permet de mieux distinguer les structures du plancher océanique (Crédits UCSD/Noaa)

La bathymétrie est l'étude de la profondeur des océans. On dit que les profondeurs océaniques sont moins connues que la surface de la Lune. De fait, il est plus facile de mesurer les reliefs à l'air (ou encore mieux sans air) que sous l'eau, puisque les ondes électromagnétiques ne pénètrent pas loin sous la surface. L'alternative est d'utiliser des ondes sonores, avec les sonars, mais cela doit se faire depuis des bateaux (et non par satellite, avion ou drone), qui doivent aller sur place et quadriller la zone à cartographier. Cela prend beaucoup de temps, est très coûteux et pas toujours possible à effectuer.

Cependant, les satellites peuvent aider. Les satellites altimétriques mesurent le géoïde plus la topographie dynamique océanique. Le géoïde dépend du champ de gravité, et donc en (petite) partie de la topographie des fonds océaniques. Il n'est pas facile de reconstituer la topographie du fond à partir de celle de la surface, car la densité du plancher océanique joue également un rôle. Une montagne sous-marine peut être ensevelie sous les sédiments : le fond sera une plaine. La montagne se verra dans les mesures altimétriques, moins les sédiments. D'un autre côté, les montagnes peuvent être une zone de fracture de la croûte terrestre, qu'il est intéressant de localiser précisemment pour mieux connaître la tectonique des plaques. L'altimétrie permet donc de mesurer le champ de gravité du plancher océanique.

En général, les satellites altimétriques ont été placés sur des orbites qui font que les mesures dessinent un maillage assez lâche (la distance entre deux traces Jason au sol est de 315 km à l'équateur), manquant ainsi des zones entières. Avec des orbites "dérivantes" (aussi appelées "géodésiques"), les traces ne sont pas répétitives, mais très proches les unes des autres. Un maillage de mesures beaucoup plus serré peut ainsi être pris, fournissant beaucoup plus de détails. Jason-1 a été mis sur une telle orbite entre mars 2012 et juin 2013. Cryosat-2 l'est depuis son lancement en avril 2010.

 

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