On peut étudier le sol, et même le sous-sol, de la Lune… sans quitter la Terre ! C’est ce que peut faire en effet le radar Nostradamus de l’Onera, si l’on tourne son regard électromagnétique vers la Lune plutôt qu’au-delà de l’horizon.
Numéro 47
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Jusqu’à présent, Nostradamus, le radar transhorizon « à ondes de ciel » de l’Onera exploitait les propriétés de stratification de l’atmosphère pour détecter des objets bien au-delà de l’horizon. Les ondes radars de Nostradamus, pour cet usage, se réfléchissent sur l’ionosphère, à des altitudes comprises entre 100 et 300 km, et permettent de détecter des cibles mobiles bien au-delà de l’horizon, de quelques centaines à plusieurs milliers de kilomètres… Les applications de Nostradamus concernent naturellement la défense et la sécurité puisque le radar est capable de détecter des mouvements d’aéronefs, de bateaux, fort loin de nos frontières. Mais Nostradamus est aussi un puissant outil de recherche pour les géophysiciens, océanographes et aéronomes qui l’utilisent pour étudier les mouvements de l’ionosphère, dresser l’état de la mer et des courants marins, ou être alertés en cas de séïsme ou de tsunami. Dans l’idée de diversifier les cibles et les pratiques possibles de ce puissant outil de détection, de nouvelles fonctionnalités ont été explorées depuis 2009, avec l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP), collaborateur régulier de l’Onera |
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C’est vers notre satellite naturel que ses ondes se dirigent désormais, en exploitant une nouvelle technique : la propagation trans-ionosphérique, qui consiste à traverser cette fois l’ionosphère en utilisant les ondes de plus hautes fréquences du spectre HF. Pourquoi la Lune ? Deux raisons : la première, selon Jean-Philippe Molinié, du département Electromagnétisme et radar : « Pour nous, c’est plutôt l’intérêt radar : quand une onde de haute fréquence traverse les couches ionosphériques, elle est légèrement déviée. La correction de ces biais améliorerait la localisation des objets à l’intérieur des couches ionosphériques, ou même au-delà ». Ces mesures viendraient en complément de celles du radar de veille spatiale Graves, également conçu par l’Onera, qui détermine les orbites des satellites survolant la France. |
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 Le réseau d'antennes du radar Nostradamus |
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La seconde raison d’une telle investigation, pour les chercheurs de l’IPGP, est l’étude de la surface lunaire. « Ça les intéresse, parce qu’en HF, on doit pouvoir pénétrer dans la surface lunaire, sous le régolithe, pour sonder un peu le sous-sol » précise le spécialiste du radar. On estime ainsi la profondeur de pénétration des ondes, ce qui procure des renseignements sur la composition du sous-sol, où certains espèrent encore trouver de l’eau en bonne quantité. Par ailleurs, les mesures de la Lune en ondes HF permettraient de connaître certains paramètres de la surface lunaire, comme la permittivité diélectrique et la conductivité de la surface. |
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 Voici à quoi ressemble la lune sur l'écran radar de Nostradamus ! Pour les spécialistes, cette trace fait sens (voir plus bas) |
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Compléments techniques
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