Le contexte programmatique

La mission OSTM (Ocean Surface Topography Mission) fait suite aux missions TOPEX/POSEIDON et JASON-1 et permet d'en assurer la continuité. D'une durée objectif de 20 ans, cette mission est assurée par une série de satellites, dont le premier est JASON-2. La durée de vie du satellite JASON-2 est prévue pour 5 ans (phase d'observation étendue incluse) à partir du lancement. Cette mission a donc pour objectif d'assurer la continuité opérationnelle de la collecte et de la distribution de données de haute précision sur l'étude des courants océaniques et la mesure des niveaux marins, afin d'améliorer la compréhension de ces phénomènes et leur impact sur le climat.

Le projet JASON-2 s'inscrit dans un programme français de développement de l'océanographie opérationnelle incluant notamment le développement de mesures in situ (projet CORIOLIS) et le développement d'un centre d'analyse et de prévision (projet MERCATOR). Ces deux programmes sont la contribution française à GODAE (Global Ocean Data Assimilation Experiment), première expérience internationale d'océanographie opérationnelle.

Cette mission a été décidée dans le cadre d'un accord entre 4 partenaires : le CNES, la NASA, la NOAA et EUMETSAT.

Les besoins élémentaires de la mission

La circulation océanique est étudiée à partir de la mesure de la hauteur du niveau de la mer, dérivée de 2 données élémentaires :

la distance altimétrique, entre le satellite et le niveau de la mer, déduite des mesures de l'altimètre,
la hauteur radiale du satellite par rapport à l'ellipsoïde de référence déduite des mesures de différents systèmes de localisation.

En outre, la distance altimétrique mesurée doit être corrigée des effets de propagation du signal radar dans la troposphère et dans l'ionosphère. C'est ainsi que l'altimètre utilisé est bi-fréquence (pour estimer le retard ionosphérique), et que la charge utile comporte aussi un radiomètre, qui permet de calculer le contenu en eau de la troposphère et d'en déduire la correction appropriée.

Les satellites TOPEX/POSEIDON, JASON-1 et JASON-2 utilisent la même orbite non héliosynchrone circulaire inclinée à 66° et d'altitude 1336 km. Le satellite repasse sur les mêmes points au sol tous les 10 jours, offrant ainsi un échantillonnage homogène de la surface du globe pendant cette même période. L'altitude de l'orbite est lié au besoin d'orbitographie précise (les frottements de l'atmosphère sont moindres, et les variations courtes échelles du champ de gravité terrestres y ont un effet minime). De plus, le fait que cette orbite soit non héliosynchrone évite l'"aliasing" des différentes composantes de la marée.