Feng-Yun

thumb|Maquette de satellite météorologique géostationnaire Fengyun-2.

Fēngyún (), abrégé en FY, est l'ensemble des satellites météorologiques développés par la république populaire de Chine dont le premier lancement remonte à 1988. Elle comprend des satellites placés en orbite géostationnaire (série FY-2 à compter de 1997 et FY-4 en cours de développement en 2014) et des satellites placés en orbite héliosynchrone (série FY-1 à partir de 1988 et FY-3 à compter de 2008). La Chine maintient en permanence deux satellites géostationnaires opérationnels au-dessus de la région Asie Pacifique (longitudes 105°E et 86,5°E) permettant de doubler la fréquence d'observation et deux satellites en orbite polaire l'un circulant sur une orbite du matin l'autre sur une orbite de l'après-midi.

Mise en œuvre

Les satellites Feng-Yun sont utilisés pour collecter des données dans le spectre visible et infrarouge sur la structure de l'atmosphère. Celles-ci sont utilisées par la météorologie, l'océanographie, l'agriculture, la foresterie, l'hydrologie, l'aviation, la navigation, la protection environnementale et la défense du territoire national.

L'Agence météorologique chinoise est le principal utilisateur des données. Elle reçoit celles-ci grâce à trois stations terrestres situées à Beijing, Guangzhou et Urumqi. Ces stations reçoivent également les données des satellites météorologiques de la NOAA et du Japon qui sont traités en conjonction avec celles des FY.

La série des satellites héliosynchrones Feng-Yun 1

La série FY-1 constitue la première génération des satellites météorologiques chinois circulant sur une orbite héliosynchrone. Le développement de cette famille de satellites a débuté en 1977 et sa construction a été confiée à CAST tandis que l'instrumentation était réalisée par l'Institut de Shanghai des techniques physiques rattaché à l'Académie chinoise des sciences. Le premier satellite de la série a été lancé en 1988 et a été perdu 40 jours plus tard à la suite d'un mauvais fonctionnement du contrôle d'attitude. Le deuxième satellite lancé en 1990 a fonctionné jusqu'à fin 1992. Cette série, qui comprenait 4 satellites dont un encore opérationnel en 2014, a été remplacée à compter de 2008 par les FY-3.

Caractéristiques techniques

Deux sous-séries ont été produites comprenant chacune deux exemplaires. Les deux premiers satellites ont une masse de et sont stabilisés 3 axes grâce à une combinaison de roues de réaction et de propulseurs à gaz froid. Deux ensembles de panneaux solaires d'une longueur unitaire de fournissent en tout. Les satellites circulent sur une orbite polaire héliosynchrone d'inclinaison 98,9 et 102,9+ respectivement avec une inclinaison de 98,9 et 99,1°. L'un passe à 3h30 de l'après-midi, le second à 7h50 du matin. Ils disposent d'un instrument unique MVISR (Multichannel Visible and IR Scanning Radiometer) à 5 canaux qui se répartissent entre l'infrarouge thermique, (nuages et température des océans), le proche infrarouge et la lumière visible. La fauchée est de . Les deux satellites suivants voient leur fiabilité améliorée et sont légèrement plus lourds ().

La série des satellites géostationnaires Feng-Yun 2

La série FY-2 constitue la première génération des satellites météorologiques chinois placés en orbite géostationnaire. La série comprend deux satellites expérimentaux lancés respectivement en 1997 et 2000 suivis d'une série de 6 satellites opérationnels dont le dernier a été lancé en 2018. Les satellites sont positionnés au-dessus de la région Asie/Pacifique au niveau de la longitude 105°. Les satellites de secours sont stockés au niveau de la longitude 86,5° utilisée comme position de réserve.

Caractéristiques techniques

Les satellites de type FY-2 sont construits par l'Institut d'ingénierie des satellites de Shanghai. Il s'agit d'un satellite spinné (à 100 tours par minute pour les exemplaires expérimentaux) de forme cylindrique de de diamètre pour de haut. Les antennes sont fixées à une plateforme dans l'axe contrarotatif. La masse du satellite au lancement est de (FY-2C) et une fois en position de (FY-2A). L'énergie électrique est fournie par des cellules solaires réparties sur la surface du cylindre qui fournissent . Les deux premiers satellites utilisent un instrument S-VISSR disposant de 3 canaux : visible (0,55 - 1,05), infrarouge (10,5 - 12,5), vapeur d'eau (6,2 - 7,6 micromètres). La résolution est de pour le visible et de pour les autres canaux. Une image complète est obtenue toutes les 30 minutes. Les exemplaires opérationnels (à partir de FY-2C) sont en partie améliorés : deux canaux infrarouge supplémentaires (10,3-11,3 et 11,5-12,5 micromètres), l'échantillonnage des données se fait sur 10 bits au lieu de 6/8 bits, la résolution en température est améliorée de manière significative.

La série des satellites héliosynchrones Feng-Yun 3

La série FY-3 constitue la deuxième génération des satellites météorologiques chinois circulant sur une orbite héliosynchrone. Ces satellites ont été développés en coopération par l'Agence météorologique chinoise et l'agence spatiale chinoise (CNSA) à compter de 1999. Le premier satellite a été lancé en 2008. Les deux premiers satellites sont expérimentaux. Le premier satellite opérationnel FY-3C a été lancé en 2013. La Chine prévoit de disposer de deux satellites opérationnels, l'un circulant sur une orbite du matin (10h) l'autre sur une orbite de l'après-midi (14 h.).

Caractéristiques générales

Les satellites de cette série ont une masse de dont d'hydrazine pour la propulsion et embarquent 11 instruments. La durée de vie prévue est de 3 ans avec un objectif de 4 ans. L'énergie est fournie par des panneaux solaires d'une superficie de produisant en fin de vie (énergie moyenne de compte tenu des périodes d'éclipse et de l'incidence du rayonnement solaire). L'énergie électrique est stockée dans deux batteries nickel-cadmium ayant une capacité unitaire de 50 Ah. Le satellite est de forme parallélépipédique. Ses dimensions sont de . porté à 4,46 x . en orbite une fois les panneaux solaires et antennes déployés. Le satellite est stabilisé 3 axes. La précision de pointage dans les 3 axes est de 0,3° avec une dérive de 0,003°/s. Le satellite utilise une mémoire de masse d'une capacité de 144 gigabits pour enregistrer les données recueillies. Les transmissions utilisent plusieurs fréquences : Bande L en temps réel (débit de 4,2 mégabits/s), Bande X en temps réel (débit de 18,2 mégabits/s), Bande X en transmission différée (débit de 93 mégabits/s).

+Principales caractéristiques des instruments de la série FY-3 Instrument Nombre de canaux Longueurs d'onde observées Pixels Résolution au nadir Fauchée VIRR 10 0,43-12,5 µm 2048 IRAS 26 0,69-15,5 µm 56 MWTS 4 15 50/ MWHS 5 98 MERSI 20 0,41–12,5 µm 2048/8192 / . SBUS 12 250-340 nm 240 70 / TOU 6 308-361 nm 31 MWRI 6 240 SIM 0.2~50 µm

Instruments d'étude de l'atmosphère Trois instruments sont chargés de recueillir des données sur la structure de l'atmosphère : IRAS (Infrared Atmospheric Sounder) détermine le profil en température et humidité de l'atmosphère, détecte les cirrus, les aérosols... MWTS (Microwave Temperature Sounder) MWHS (Microwave Humidity Sounder)

Instruments d'étude de l'ozone Deux instruments sont utilisés pour étudier la couche d'ozone : TOU (Total Ozone Unit) mesure la distribution de l'ozone SBUS (Solar Backscatter Ultraviolet Sounder) détermine le profil de la couche d'ozone et mesure la quantité totale d'ozone.

Instruments d'observation optique Trois instruments effectuent des observations optiques : VIRR (Visible and Infrared Radiometer) MERSI (Medium Resolution Spectral Imager) MWRI (Microwave Radiation Imager)

Instruments de météorologie spatiale Trois instruments mesurent les caractéristiques de l'environnement spatial : ERM (Earth Radiation Measurement) SEM (Space Environment Monitor) SIM (Solar Irradiation Monitor)

La série des satellites géostationnaires Feng-Yun 4

La série FY-4 constitue la deuxième génération des satellites météorologiques chinois positionnés sur une orbite géostationnaire. Il succède aux satellites FY-2. Le satellite d'une masse d'environ est, contrairement à la génération précédente, stabilisé 3 axes. Les panneaux solaires produisent environ d'énergie. La précision de pointage est de 3 secondes d'arc. Il est conçu pour une durée de vie minimum de 5 à 7 ans. Les deux premiers satellites ont été lancés en 2016 et 2021. Le satellite emporte 4 suites d'instrument contre un seul pour la génération précédente : AGRI (Advanced Geosynchronous Radiation Imager) GIIRS (Geo. Interferometric Infrared Sounder) LMI (Lightning Mapping Imager) SEP (Space Environment Package)

+Principales caractéristiques des instruments de la série FY-4 Désignation Type instrument Longueurs d'onde observées Nombre de canaux Résolution spatiale Résolution spectrale Fréquence mise à jour AGRI Imageur 0,45 à 13,8 µm 14 N/A 15 min ou 2,5 min (rapid Scan) GIIRS Sondeur interférométrique infrarouge 0,55 à 14,3 µm 913 0,8 à 1,6 cm-1 LMI Imageur éclairs 777,4 µm N/A N/A 2 ms. SEP Détecteurs particules à hautes énergies + magnétomètre N/A N/A N/A

Chronologie

Selon l'orbite visée, les satellites Feng-Yun sont lancés par des fusées Longue Marche 3 (orbite géostationnaire) ou Longue Marche 4 (Orbite héliosynchrone).

+Satellites lancés et prévus (mise à jour ) Année Satellites Lanceur Masse (à sec) Orbite Statut Autres caractéristiques FY-1A Longue Marche 4 Orbite héliosynchrone Retiré du service FY-1B Longue Marche 4 Orbite héliosynchrone Retiré du service FY-2A Longue Marche 3 Géostationnaire 105°E Retiré du service FY-1C Longue Marche 4 Orbite héliosynchrone Détruit par un missile antisatellite le FY-2B Longue Marche 3 () Géostationnaire 105°E Expérimental FY-1D Longue Marche 4B Orbite héliosynchrone Retiré du service (2011) FY-2C Longue Marche 3A Géostationnaire 105°E Retiré du service FY-2D Longue Marche 3A Géostationnaire 86.5°E Opérationnel FY-3A Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel FY-2E Longue Marche 3A Orbite géostationnaire 123.5°E Opérationnel FY-3B Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel FY-2F Longue Marche 3A Orbite géostationnaire Opérationnel FY-3C Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel FY-2G Longue Marche 3A Orbite géostationnaire Opérationnel FY-4A Longue Marche 3B Orbite géostationnaire Opérationnel Satellite tête de série, expérimental FY-3D Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel FY-2H Longue Marche 3A Orbite géostationnaire Opérationnel FY-4B Longue Marche 3B Orbite géostationnaire Opérationnel 4 juillet 2021 FY-3E Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel 16 avril 2023 FY-3G Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel 4 août 2023 FY-3F Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel 27 septembre 2025 FY-3H Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Opérationnel vers 2026 FY-3I Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Lancement prévu vers 2027 FY-3J Longue Marche 4C Orbite héliosynchrone Lancement prévu ? FY-4C Longue Marche 3B Orbite géostationnaire Lancement prévu ? FY-4D Longue Marche 3B Orbite géostationnaire Lancement prévu ? FY-4E Longue Marche 3B Orbite géostationnaire ? FY-4F Longue Marche 3B Orbite géostationnaire Lancement prévu

Notes et références

Voir aussi

Feng-Yun

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