Les Météosat troisième génération, également désignés par l'acronyme MTG constituent la troisième génération de satellites météorologiques européens circulant en orbite géostationnaire. Ils doivent progressivement remplacer les satellites MSG au cours des décennies 2020/2030. Il est prévu de construire six satellites MTG de deux types (MTG-I et MTG-S) qui se différencient par les instruments emportés. Le premier exemplaire MTG-I 1 a été placé en orbite le et le lancement des autres exemplaires s'échelonne entre 2023 et 2035. Dans la configuration opérationnelle de cette constellation de satellites qui devrait être en place vers 2025, l'opérateur Eumetsat a prévu de disposer en permanence de trois satellites MTG tous positionnés sur la longitude 0 degré : deux MTG-I et un MTG-S.
En 2009, après des études préliminaires, l'Agence spatiale européenne, agissant pour le compte d'Eumetsat, lance l'appel d'offres pour une troisième génération des satellites Météosat baptisée Météosat troisième génération (MTG). Le concept évolue fortement par rapport aux deux générations précédentes, puisque deux types de satellites seront mis en œuvre (un imageur et un sondeur), tous deux stabilisés trois-axes (alors que les deux générations précédentes étaient spinnés) avec une très grande précision de pointage.
Les satellites MTG ont une masse supérieure à dont 600 à d'instrumentation. L'instrument principal des MTG-I est un imageur fonctionnant dans d'onde allant de la lumière visible à l'infrarouge thermique et fournissant une image toutes les avec une résolution spatiale comprise entre 1 et . Une résolution temporelle de et une résolution spatiale de peut être obtenue dans certaines longueurs d'onde. L'instrument principal des MTG-S est un sondeur infrarouge fournissant les principales caractéristiques du profil vertical de l'atmosphère (température, humidité, vent, ozone) avec une résolution spatiale de et une fréquence horaire. Les MTG-I emportent également un instrument cartographiant les éclairs tandis que les MTG-S emporte le sondeur Sentinel-4.
Grâce aux capacités accrues de ses instruments (résolution spatiale et temporelle, nombre de bandes spectrales) ainsi que l'ajout des données spectrales infrarouges et de l'imagerie des éclairs les satellites MTG permettront d'améliorer les prévisions météorologiques notamment des événements les plus violents.
Historique
À compter du début de leur déploiement en 2004, les satellites météorologiques gestionnaires Météosat de seconde génération (MSG) constituent la principale source de données météorologiques fournies depuis l'orbite géostationnaire pour l'Europe et l'Afrique. Les données des MSG constituent l'une des contributions clés d'EUMETSAT, l'opérateur européen de ces satellites, au système mondial d'observation de l'Organisation météorologique mondiale. Il est alors prévu que les quatre satellites MSG restent opérationnels au minimum jusqu'à fin 2018. Compte tenu de cette échéance, EUMETSAT prévoit de commencer à déployer la génération suivante, baptisée MTG (Météosat de troisième génération) à compter de 2015. Les travaux préparatoires des nouveaux satellites débutent fin 2000Christian Lardier, « L'avenir de Météosat assuré jusqu'en 2038 », dans Air & Cosmos, , 2 mars 2012.
Définition des besoins (Phase-A)
La phase de définition des besoins (phase A) est menée entre 2004 et 2006 par plus de cinquante experts de plusieurs disciplines relevant d'organisations opérationnelles et d’instituts de recherches européens, américains ou d'autres pays. Le cahier des charges du futur système prend en compte les améliorations à long terme (2015-2025) attendues par les clients d'EUMETSAT : organisations météorologiques des pays européens (comme Météo France) et le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme chargé des prévisions jusqu'à . Le rapport remis fin 2006 définit quatre types de besoins classés ici par priorité décroissante : Une mission d'imagerie à haute résolution spectrale du disque complet (, FDHSI) couvrant l'hémisphère visible depuis l'orbite géostationnaire avec une fréquence des observations de et une résolution spatiale allant de 1 à . une mission d'imagerie à haute résolution spatiale (, HRFI), prenant des images partielles de l'hémisphère avec une fréquence des observations de et une résolution spatiale allant de 0,5 à . une mission de sondage de l'atmosphère dans l'infrarouge (, IRS) couvrant le disque complet avec une fréquence des observations de (si cet objectif n'est pas atteint au moins ) et une résolution spatiale de . L'instrument doit fournir des informations de sondage hyperspectral avec une résolution spectrale de dans deux bandes: une bande infrarouge ondes longues et une bande infrarouge ondes moyennes. Une mission d'observation de l'activité électrique (, LI) détectant en permanence sur 80% du disque complet les décharges se produisant au sein des nuages ou entre les nuages et le sol.
Fin 2008, la conférence ministérielle de l'Agence spatiale européenne fige les contributions financières des différents états membres au programme : Allemagne et France (31,01 % chacun), Italie et Espagne : (11,86 % chacun), Suède et Suisse : (3,19 % chacun), Belgique (2,58 %), Autriche (2,28 %) et autres pays (3,02 %).
Phase-B
La phase B1, se déroulant de février à , organise le programme en quatre éléments : maîtrise d'œuvre plate-forme imageur sondeur infrarouge.
Sélection des constructeurs
La compétition industrielle est particulièrement rude“La pression fut à la hauteur des enjeux, mais nous avons mené les négociations à leur terme, en obtenant le meilleur rapport qualité-prix”, déclare Jean-Jacques Dordain, directeur-général de l'ESA à cette époque.. Deux groupes d'industriels européens sont en compétition, menés par Thales Alenia Space, avec une maîtrise d'œuvre française et par EADS Astrium Satellites, avec une maîtrise d'œuvre allemande, le choix devant être fait avant la fin de l'année 2009. Au début de 2010, le choix tarde à se faire, des intérêts politiques entrant en jeu dans une compétition franco-allemandeMarc Mennessier, « Paris et Berlin se disputent le futur satellite météo », dans Le Figaro, 26 janvier 2010, Paris et Berlin se disputent le futur satellite météo. Le , l'ESA annonce avoir choisi l'équipe menée par Thales Alenia Space pour entamer la négociation finale pour un contrat à signer courant juin« L'OFFRE THALES ALENIA SPACE, RÉALISÉE EN PARTENARIAT AVEC OHB, SÉLECTIONNÉE PAR L'ESA POUR LA TROISIÈME GÉNÉRATION DES SATELLITES DE MÉTÉOROLOGIE MÉTÉOSAT », communiqué de presse TAS, 19 mars 2010, en ligne www.thalesgroup.com« Meteosat Third Generation - ESA and Thales Alenia Space enter negotiations for MTG », Communiqué de presse de l'ESA, 19 mars 2010, en ligne www.esa.int. Un audit ultérieur, accepté par l'Allemagne, a renforcé la crédibilité de l'ESA en montrant l'impartialité totale de la procédure de l'appel d'offresMichel Cabirol, « Les ambitions de Valérie Pécresse pour l'industrie spatiale française », dans La Tribune.fr, 4 octobre 2010, Les ambitions de Valérie Pécresse pour l'industrie spatiale française. Le , le conseil d'Eumetsat adopte la proposition de Thales Alenia Space ; une autorisation de démarrage (ATP) est signée le Jean-Pierre Largillet, « Thales Alenia Space : le méga contrat de Météosat génération signé avec l’ESA », dans WebTimeMedias 19 novembre 2010, Thales Alenia Space : le méga contrat de Météosat signé avec l’ESA. Le chef de projet Thales Alenia Space au Centre spatial de Cannes - Mandelieu est Alain LamotheJean-Jacques Juillet, Alain Lamothe (Thales Alenia Space), « Météosat troisième génération (MTG) – Une nouvelle étape de progrès », conférence du groupe régional Côte d'Azur de la 3AF, donnée au Centre spatial de Cannes - Mandelieu, 21 février 2012, Météosat Troisième Génération (MTG) – Une nouvelle étape de progrès, après avoir été chef de projet Météosat seconde génération. Le contrat final pour la réalisation des satellites, représentant une valeur industrielle de plus de d’euros, est signé le entre Volker Liebig, directeur de l’ESA responsable des programmes d’Observation de la Terre et Reynald Seznec, Pdg de Thales Alenia Space« Une nouvelle génération de satellites météorologiques », communiqué de presse ESA, 25 février 2012, Une nouvelle génération de satellites météorologiquesJean-Pierre Largillet, « MTG : Thales Alenia Space signe son "contrat du siècle" », dans WebTimeMedias, 27 février 2012, MTG : Thales Alenia Space signe son "contrat du siècle"Véronique Guillermard, « L'Europe s'impose comme mondial des satellites météo : Une troisième génération sur les rails », dans Le Figaro, 8 juillet 2012, en ligne sur lefigaro.fr, L'Europe s'impose comme mondial des satellites météo. Comme pour les deux premières générations, la maîtrise d'œuvre ainsi qu'une part importante de réalisation, sont effectuées dans l'établissement de Cannes. Thales est responsable de l'ensemble du projet et est chargé plus particulièrement de la construction de la version MTG-I et de son instrument principal FCI. OHB et sa filiale Kayser-Threde sont chargés de la construction de la version MTG-S et de son instrument principal IRS. OHB fournit également la plateforme des deux types de satellite.
Conception détaillée et fabrication (Phase C/D)
La conception détaillée débute en . En , un modèle de test de l'instrument principal FCI est placé dans une chambre à vide pour vérifier son comportement dans l'espace. En , un modèle de test du satellite MTG-I complet achève avec succès l'ensemble des tests (vibration, phase de séparation, ...) qui permettent de le qualifier. Le lancement du premier satellite prévu initialement pour la fin de 2017 est repoussé à 2021 et a lieu finalement lieu en .
Caractéristiques techniques vignette|Comparaison d'un satellite MTG-I (à gauche) et MTG-S (à droite).
Comparaison des caractéristiques des différentes générations des Météosat
Les satellites MTG, qui sont les premiers satellites météorologiques géostationnaires européens stabilisés trois axes disposent de capacités nettement améliorées par rapport à la génération précédente. Les performances atteignent celles des satellites américains GOES R (déployés à partir de 2016) de la NASA/NOAA : L'augmentation du temps d'observation passe de 5 à 100 % par rapport à la solution de stabilisation par rotation. Le choix d'une stabilisation trois axes était devenu indispensable pour satisfaire les besoins futurs, qui exigent des gains en résolution spatiale, en cycle de répétition et en rapport signal sur bruitPar Rémy Decourt, « Un nouveau Météosat pour prévoir le temps qu’il fera demain », dans Futura-Sciences, 7 mars 2010, Un nouveau Météosat pour prévoir le temps qu’il fera demain. Très grande précision de pointage ()Christian Lardier, « Choix de l'industriel pour MTG », dans Air et Cosmos, , 19 février 2010. Le sondeur infrarouge hyperspectral IRS (installé sur les satellites MTG-S) est le premier instrument de cette classe embarqué sur un satellite, la NASA ayant abandonné le développement d'un instrument équivalent (HES). Résolution spatiale des images passante de 1- à 0,5-. Acquisition d'images dans spectrales au lieu de 12. Vitesse de transfert de données passant de 3 à par seconde. Acquisition et traitement des données atteignant par seconde.