PACE : que fera le nouveau engin spatial à un milliard de dollars de la NASA ?

Le lancement était-il risqué ?

C’est la première fois que la NASA faisait appel à une compagnie privée pour atteindre ce type d’orbite lointaine (676 kilomètres). L’agence spatiale américaine s’est offert les services de la société d’Elon Musk en l’échange de 80,4 millions de dollars. La fusée Falcon 9, réputée pour sa fiabilité et sa polyvalence, était le vaisseau qui a transporté PACE dans le cosmos. Le vaisseau spatial s'est séparé du lanceur environ 13 minutes après le lancement. Comme à son habitude, SpaceX a tenté de récupérer son lanceur. Une manœuvre réussie par l'entreprise californienne.

Quelle est la double mission de PACE ?

Analyser les phytoplanctons. À l’instar du satellite Cloudsat qui étudie les nuages, Maia, qui mesure la pollution atmosphérique, ou encore SWOT, qui collecte des mesures détaillées de l’évolution des masses d’eau sur Terre, le satellite PACE va lui aussi être mis au service de l’étude terrestre. Sa première mission consiste à analyser les phytoplanctons. Ce sont des microalgues à la base de la chaîne alimentaire qui « absorbent une grande quantité de dioxyde de carbone, par la photosynthèse et les convertissent en oxygène », détaille Karen St Germain, directrice de la division des sciences de la Terre à la NASA. Mais ils peuvent être aussi néfastes, parfois toxiques pour les poissons, et polluants pour l’eau douce. « PACE est une mission qui utilisera ce point d’observation unique de l’espace pour étudier les plus petites choses qui ont le plus grand impact », ajoute-t-elle.

Comprendre l’impact des aérosols dans le changement climatique. Dans un second temps, PACE va surveiller les aérosols. Ces petites particules, qui proviennent aussi bien des poussières du Sahara, des fumées des mégafeux chiliens, ou des cendres volcaniques, impactent fortement l’environnement. Rappelez-vous en 2022 des neiges des Pyrénées et des Alpes. Elles avaient été recouvertes à plusieurs reprises par des pellicules orange venues du désert nord-africain. Le phénomène était visible depuis l’espace. Qu’en est-il des océans ? Ces mêmes pellicules s’écrasent sur l’eau et disparaissent. Ont-elles un impact sur le phytoplancton, sur la biodiversité marine, sur le changement climatique ? « Elles ensemencent les nuages qui peuvent les transformer en ouragans, dans l’océan Atlantique. Ces particules peuvent aussi réfléchir l’énergie du Soleil et jouer un rôle dans l’évolution de notre climat, à long terme », avertit Karen St Germain. « Le fonctionnement de ce processus est un mystère scientifique et le résoudre est l’un des principaux objectifs de la mission PACE », indique Jim Free, l’administrateur associé de la NASA.

Quels sont les instruments du satellite ?

OCI (Ocean Color Instrument). Ce spectromètre est le principal outil de PACE. Il va mesurer les propriétés de la lumière sur le spectre électromagnétique afin d’analyser la couleur des océans. Cette dernière est en effet déterminée par l’interaction de la lumière du soleil avec les substances ou les particules présentes dans l’eau de mer, comme la chlorophylle, un pigment vert présent dans la plupart des espèces de phytoplancton.

HARP 2. Ce polarimètre va recueillir des données sur les nuages et les aérosols pour comprendre comment ils sont répartis et la quantité de lumière qu’ils réfléchissent. Cela permettra de déterminer les effets sur la santé, le cycle de vie des nuages, les précipitations, etc.

SPEXone. Il s’agit d’un spectro-polarimètre qui va analyser la lumière réfléchie par l’atmosphère terrestre, la surface terrestre et les océans.

Pourquoi la mission PACE est-elle importante ?

Pour Karen St Germain, le programme est décisif pour l’étude des phytoplanctons. « Notre Terre est une planète aquatique. Sa surface est recouverte à 70 % par les océans, et pourtant, à bien des égards, nous en savons plus sur la surface de la Lune que sur nos propres océans. Le phytoplancton est à la base de la chaîne alimentaire marine. Ils servent nos pêcheries et la santé des océans. Ils sont également responsables de l’absorption d’une énorme quantité de dioxyde de carbone par la photosynthèse et de sa conversion en oxygène dans l’atmosphère. Mais ils peuvent aussi être toxiques, et nous devons le savoir également », a-t-elle déclaré.

Dans un article d’ABC News, Nicky Fox, responsable scientifique à la NASA, a confié que cette « merveilleuse » mission allait nous renseigner sur l’état de santé de nos océans et la qualité de l’air que nous respirons. « Nous allons observer l’océan avec des détails sans précédent. Si vous regardez un prisme, il ressemble à un morceau de verre. Mais si vous faites passer une lumière à travers celui-ci, vous la diffusez dans toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, et c’est essentiellement ce que nous faisons avec PACE », a-t-il encore détaillé. Avant de poursuivre : « En quelque sorte, nous mettons en lumière le système aquatique de la Terre afin de l’observer avec des détails sans précédent, de l’ultraviolet jusqu’au proche infrarouge ».

Quelle est la durée du programme ?

PACE devra rester opérationnel entre trois à dix ans.

Combien coûte la mission ?

Le coût de la mission PACE s’élève à plus de 950 millions de dollars, dont 80,4 millions rien que pour la mise en orbite du satellite.