Vaisseau spatial Terra
- Fournir les premières mesures globales et saisonnières du système terrestre, y compris des fonctions essentielles telles que la productivité biologique des terres et des océans, la neige et la glace, la température de surface, les nuages, la vapeur d’eau et la couverture terrestre ;
- Améliorer la capacité à détecter les impacts humains sur le système terrestre et le climat, identifier « l’empreinte » de l’activité humaine sur le climat et prévoir le changement climatique en utilisant les nouvelles observations mondiales dans les modèles climatiques ;
- Pour aider à développer des technologies pour la prévision des catastrophes, la caractérisation et la réduction des risques d’incendies de forêt, d’éruptions volcaniques, d’inondations et de sécheresses
- Commencer une surveillance à long terme du changement climatique mondial et des changements environnementaux. Complétées par des mesures aériennes et terrestres, les données de Terra permettront aux scientifiques de faire la distinction entre les changements naturels et induits par l’homme.
Terra consiste en un bus spatial construit par Lockheed Martin Missiles and Space (LMMS) à Valley Forge, PA. Le vaisseau spatial est construit avec une structure primaire en forme de treillis constituée d’éléments tubulaires en graphite-époxy. Cette structure légère offre la résistance et la rigidité nécessaires pour supporter le vaisseau spatial tout au long de ses différentes phases de mission. La face zénithale de l’engin spatial est peuplée de modules d’équipement (EM) abritant les divers composants du bus de l’engin spatial. Les EM sont dimensionnés et partitionnés pour faciliter l’intégration avant le lancement et le test du vaisseau spatial.
Vaisseau spatial Terra
Comment la Terre change-t-elle et quelles en sont les conséquences pour la vie sur Terre ? En décembre 1999, la NASA a lancé le satellite Terra comme mission phare du système d’observation de la Terre pour répondre à ces questions. Le satellite Terra transporte cinq instruments qui observent l’atmosphère terrestre, l’océan, la terre, la neige et la glace, ainsi que le bilan énergétique. Prises ensemble, ces observations fournissent un aperçu unique du fonctionnement et de l’évolution du système terrestre. Les observations de Terra révèlent l’impact de l’humanité sur la planète et fournissent des données cruciales sur les risques naturels tels que les incendies et les volcans. Voir la science Terra. Terra se trouve sur une orbite polaire circulaire héliosynchrone qui l’emmène du nord au sud (du côté lumière du jour de la Terre) toutes les 99 minutes. Terra est une mission internationale transportant des instruments des États-Unis, du Japon et du Canada.
Instruments : Japon Radiomètre avancé d’émission et de réflexion thermiques spatioportés (ASTER)
États-Unis. Nuages et système d’énergie rayonnante de la Terre (CERES)
États-Unis. Spectroradiomètre imageur multi-angle (MISR)
États-Unis. Résolution modérée Spectroradiomètre imageur (MODIS)
Canada Flag Mesures de la pollution dans la troposphère (MOPITT)
ASTER
Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)
Radiomètre avancé d’émission et de réflexion thermiques spatioportés (ASTER) Le radiomètre avancé d’émission et de réflexion thermiques spatioportés obtient des images haute résolution (15 à 90 mètres carrés par pixel) de la Terre dans 14 longueurs d’onde différentes du spectre électromagnétique, allant du visible à l’infrarouge thermique lumière. Les scientifiques utilisent les données ASTER pour créer des cartes détaillées de la température, de l’émissivité, de la réflectance et de l’élévation de la surface terrestre. ASTER est le seul instrument à haute résolution spatiale de la plateforme Terra.
La capacité d’ASTER à servir d’objectif de « zoom » pour les autres instruments Terra est particulièrement importante pour la détection des changements, l’étalonnage/la validation et les études de surface terrestre. Contrairement aux autres instruments à bord de Terra, ASTER ne collectera pas de données en continu ; au lieu de cela, il collecte en moyenne 8 minutes de données par orbite. Les trois télescopes ASTER (VNIR, SWIR et TIR) sont pointés dans la direction transversale. Compte tenu de sa haute résolution et de sa capacité à modifier les angles de vue, ASTER produit des images stéréoscopiques et des modèles détaillés de hauteur de terrain. L’instrument ASTER a été construit au Japon pour le Ministère de l’Economie, du Commerce et de l’Industrie (METI). Une équipe scientifique conjointe États-Unis/Japon est responsable de la conception, de l’étalonnage et de la validation des données des instruments.
CERES
Clouds and Earth’s Radiant Energy System (CERES)
Il y a deux instruments CERES identiques à bord de Terra qui mesurent le bilan radiatif total de la Terre et fournissent des estimations des propriétés des nuages qui permettent aux scientifiques d’évaluer le rôle des nuages dans les flux radiatifs de la surface au sommet de l’atmosphère. Un instrument CERES fonctionne en mode de balayage croisé et l’autre en mode de balayage biaxial. Le mode cross-track continue essentiellement les mesures de l’expérience du bilan radiatif de la Terre (ERBE) et de la mission de mesure des précipitations tropicales (TRMM), tandis que le mode de balayage biaxial fournit de nouvelles informations de flux angulaire qui ont amélioré la précision des modèles angulaires utilisés pour dériver le Bilan radiatif de la Terre. Deux capteurs CERES volent également à bord du navire jumeau de Terra, Aqua.
MISR
Multi-angle Imaging Spectroradiometer (MISR)
La plupart des instruments satellitaires ne regardent que vers le bas ou vers le bord de la planète. Pour bien comprendre le climat de la Terre et déterminer comment il peut changer, nous devons connaître la quantité de lumière solaire diffusée dans différentes directions dans des conditions naturelles. MISR est un nouveau type d’instrument conçu pour répondre à ce besoin – il voit la Terre avec des caméras pointées sous neuf angles différents. Une caméra pointe vers le nadir et les autres fournissent des angles de vue vers l’avant et vers l’arrière, à la surface de la Terre, de 26,1°, 45,6°, 60,0° et 70,5°. Au fur et à mesure que l’instrument survole, chaque région de la surface de la Terre est successivement imagée par les neuf caméras dans chacune des quatre longueurs d’onde (bleu, vert, rouge et proche infrarouge). En plus d’améliorer notre compréhension du sort de la lumière solaire dans l’environnement terrestre, les données MISR peuvent distinguer différents types de nuages, de particules d’aérosol et de surfaces. Plus précisément, le MISR surveillera les tendances mensuelles, saisonnières et à long terme concernant :
La quantité et le type de particules d’aérosols atmosphériques, y compris celles formées par des sources naturelles et par les activités humaines ;
La quantité, les types et les hauteurs des nuages ; et
La répartition de la couverture terrestre, y compris la structure du couvert végétal.
MODIS
Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)
Avec sa large bande de visualisation de 2 330 km, MODIS voit chaque point de notre monde tous les 1 à 2 jours dans 36 bandes spectrales discrètes. Par conséquent, MODIS suit un plus large éventail de signes vitaux terrestres que tout autre capteur Terra. Par exemple, le capteur mesure le pourcentage de la surface de la planète recouvert de nuages presque chaque jour. Cette large couverture spatiale permet à MODIS, avec MISR et CERES, d’aider les scientifiques à déterminer l’impact des nuages et des aérosols sur le bilan énergétique de la Terre. En plus d’enregistrer la fréquence et la distribution de la couverture nuageuse, MODIS mesure les propriétés des nuages telles que la distribution et la taille des gouttelettes de nuages dans les nuages d’eau liquide et de glace. MODIS mesure également les propriétés des aérosols – de minuscules particules liquides ou solides dans l’atmosphère.
Les aérosols pénètrent dans l’atmosphère à partir de sources artificielles telles que la pollution et la combustion de la biomasse et de sources naturelles telles que les tempêtes de poussière, les éruptions volcaniques et les incendies de forêt. MODIS aide les scientifiques à déterminer la quantité de vapeur d’eau dans une colonne de l’atmosphère et la distribution verticale de la température et de la vapeur d’eau – des mesures cruciales pour comprendre le système climatique de la Terre.
Presque chaque jour sur l’ensemble du globe, le capteur surveille les changements à la surface de la terre, renforçant et prolongeant ainsi l’héritage commencé par Landsat. MODIS cartographie l’étendue de la neige et de la glace apportées par les tempêtes hivernales et les températures glaciales. Le capteur observe la « vague verte » qui balaie les continents alors que l’hiver cède la place au printemps et que la végétation fleurit en réponse. Il voit où et quand les catastrophes surviennent, telles que les éruptions volcaniques, les inondations, les violentes tempêtes, les sécheresses et les incendies de forêt, et, espérons-le, aidera les gens à se mettre à l’abri. 
Les bandes MODIS sont particulièrement sensibles aux incendies ; ils peuvent distinguer les brûlures enflammées des brûlures couvantes et fournir de meilleures estimations des quantités d’aérosols et de gaz que les incendies libèrent dans l’atmosphère. MODIS constate des changements dans les populations de phytoplancton du Pacifique qui pourraient signaler l’apparition des célèbres frères climatiques 
MOPITT
Measurements of Pollution in the Troposphere (MOPITT)
La mesure de la pollution dans la troposphère (MOPITT) est un instrument conçu pour améliorer notre connaissance de la basse atmosphère et pour observer comment elle interagit avec les biosphères terrestres et océaniques. MOPITT se concentre spécifiquement sur la distribution, le transport, les sources et les puits de monoxyde de carbone dans la troposphère. Le monoxyde de carbone, qui est expulsé des usines, des voitures et des incendies de forêt, entrave la capacité naturelle de l’atmosphère à se débarrasser des polluants nocifs. MOPITT est le premier capteur satellite à utiliser la spectroscopie à corrélation de gaz. 
Le capteur mesure le rayonnement émis et réfléchi par la Terre dans trois bandes spectrales. Lorsque cette lumière pénètre dans le capteur, elle suit deux chemins différents à travers des conteneurs de monoxyde de carbone à bord. Les différents trajets absorbent différentes quantités d’énergie, ce qui entraîne de petites différences dans les signaux résultants qui sont en corrélation avec la présence de ces gaz dans l’atmosphère. La résolution spatiale de MOPITT est de 22 km au nadir et il « voit » la Terre dans des bandes de 640 km de large. De plus, il peut mesurer les concentrations de monoxyde de carbone dans des couches de 5 km le long d’une colonne verticale d’atmosphère, pour aider les scientifiques à suivre le gaz jusqu’à ses sources.
Terra Fusion
Arrière plan Terreest le vaisseau amiral du système d’observation de la Terre (EOS) de la NASA. Il a été lancé en orbite le 18 décembre 1999 et transporte cinq instruments : le spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS), le spectroradiomètre imageur multiangle (MISR), le radiomètre spatial avancé d’émission et de réflexion thermiques (ASTER), les nuages et Système d’énergie rayonnante de la Terre (CERES) et Mesures de la pollution dans la troposphère (MOPITT). La mission reste saine et continue de permettre aux scientifiques d’aborder des questions fondamentales en sciences de la Terre. Terra est actuellement l’un des plus longs enregistrements satellites à plate-forme unique pour l’étude de la Terre, ce qui en fait l’un de nos enregistrements satellites les plus précieux pour l’examen du climat et du changement climatique de la Terre. Il fait également partie des ensembles de données EOS de la NASA les plus populaires, servant non seulement la communauté scientifique.
Des documents de la NASA datant du début de l’ère EOS ont indiqué que la sélection de ces cinq instruments pour Terra était basée, en partie, sur la possibilité d’obtenir une meilleure qualité d’informations pour les sciences de la Terre grâce à l’utilisation synergique (fusion de données) des cinq instruments par rapport aux instruments individuels seuls. Mais les enquêteurs souhaitant utiliser les données radiométriques (niveau 1) de plusieurs instruments Terra se heurtent à de nombreux défis, notamment
(1) le stockage de différentes données d’instruments à différents endroits, dans différents formats de fichiers avec une granularité différente et dans différentes projections,
Le projet Terra Fusion atténue ces problèmes en générant des fichiers Terra Basic Fusion de niveau 1 faciles à utiliser, disponibles sur des plates-formes publiques et en produisant une boîte à outils de fusion avancée open source, le tout avec une documentation complète.
À propos de Terra
Approximativement de la taille d’un petit autobus scolaire, le satellite Terra transporte cinq instruments qui prennent des mesures coïncidentes du système terrestre :
Radiomètre spatial avancé à émission et réflexion thermiques (ASTER)
Système d’énergie radiante des nuages et de la Terre (CERES)
Spectroradiomètre imageur multi-angle (MISR)
Mesures de la pollution dans la troposphère (MOPITT)
Spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS)
Faits en bref sur les engins spatiaux :
Date de lancement : 18 décembre 1999
Taille : le bus spatial mesure 6,8 m de long et 3,5 m de large.
Poids : 5 190 kg (11 442 lb) au lancement.
Faits en bref sur l’orbite :
Altitude : 705 kilomètres (438 miles) au-dessus de la surface de la Terre
Inclinaison : 98,5 degrés
Période : 99 minutes (14 orbites complètes par jour)
Répétition de piste au sol : 16 jours
Traversée équatoriale : 10h30, mode descendant
Statut Terra :
Instruments d’exploitation : ASTER, CERES, MODIS, MISR et MOPITT fonctionnent bien. Les données ASTER infrarouge à ondes courtes (SWIR) ne sont pas disponibles.
Problèmes de systèmes actuels : Aucun.
Les données Terra traitées sont disponibles dans plusieurs centres de données de la NASA.
Durée de vie actuelle : Terra a largement dépassé sa durée de vie nominale et a de fortes chances de fonctionner avec succès jusqu’au début des années 2020. Terra a commencé à dériver en février 2020. En savoir plus sur la dérive de Terra ou voir les dates clés ci-dessous.
Les dates clés de Drift
Dépasser 10h30 MLT (+/- 1 min) – Avril 2021*
Dépasser 10h15 MLT – octobre 2022*
Sortie Constellation – Octobre 2022*
Dépasser 9h00 MLT – décembre 2025*
https://www.nasa.gov/mission_pages/terra/spacecraft/index.html