Au moins 30 000 points de mesure du niveau des eaux continentales seront disponibles grâce aux capteurs spatiaux, permettant un système à haute fréquence de revisite (mises à jour quotidiennes).
Les partenaires pour la constellation
They support the mission
Les missions d'altimétrie d'eau douce continentale existantes ne sont pas suffisantes car les cycles de mise à jour lents entraînent une cécité face aux catastrophes hydro-climatiques. Les niveaux d'eau des rivières et des lacs sont identifiés comme des variables climatiques essentielles par le Système d'Observation du Climat Mondial (GCOS), qui recommande des mesures quotidiennes de ces variables.
La constellation BWI, à haute résolution temporelle, est le complément parfait aux satellites hydrologiques à large bande comme SWOT. Par exemple, le futur Sentinel-3 TOPO NG qui ont tous deux une résolution spatiale bien plus élevée mais une fréquence temporelle moindre.
Des revisites d'une journée représenteront une révolution dans l'observation de la Terre, car les cycles de répétition des satellites actuels sont entre 10 et 90 jours ! Avoir des données mises à jour quotidiennement sur les niveaux d'eau dans le monde entier aidera à faire progresser l'état de l'art de notre compréhension du cycle de l'eau.
Immensément inspiré par le concept SMASH (SMall Altimetry Satellites for Hydrology), né au LEGOS et conçu au CNES (Phase A terminée). L'Agence Spatiale Française, le CNES, a une longue histoire de contributions aux missions d'altimétrie, depuis TOPEX-Poseidon lancé en août 1992 jusqu'à SWOT lancé en décembre 2022 – deux satellites codéveloppés avec le JPL de la NASA. LEGOS (Laboratoire d'Études en Géophysique et Océanographie Spatiales) est une unité mixte de recherche (UMR5566) sous l'égide du CNES, du CNRS, de l'IRD et de l'UT3 à l'Observatoire Midi-Pyrénées à Toulouse (France). Les domaines scientifiques de recherche et d'enseignement du LEGOS incluent l'océanographie et le cycle de l'eau au sens large, avec la physique des composants océaniques, hydrologiques, cryosphériques et atmosphériques, y compris les composants côtiers et climatiques, ainsi que la biogéochimie et la géochimie marines. La spécification de la mission SMASH a été rédigée par un groupe scientifique dirigé par le Pr. Denis Blumstein au LEGOS, et SMASH a ensuite été développé au CNES jusqu'à la fin de la Phase A fin 2022.
Des coûts de lancement et de maintenance optimisés car notre architecture nécessite seulement un lancement pour placer les 10 nanosatellites sur le même plan orbital.
Un MVP (pour Minimum Viable Product) constitué de 2 nanosatellites équipés d’un radioaltimètre est prévu pour valider l’ensemble des hypothèses techniques, scientifiques et commerciales. En cas de succès, une constellation de 10 nanosatellites sera déployée sur le modèle SMASH (Small Altimetry Satellites for Hydrology), ce qui permettra de porter le taux de revisite à 24 heures. Potentiellement, cette constellation pourra être étendue jusqu’à atteindre 80 nanosatellites pour élargir la couverture géographique en réduisant les intervalles entre les orbites, tout en augmentant la fréquence de mise à jour des hauteurs d’eaux de surface continentales.
Une station virtuelle est située à l'intersection des trajectoires des satellites (500 km d'inter-pistes avec 2 satellites, 300 km d'inter-pistes avec 10 satellites) et des étendues d'eau douce, et mesurera la hauteur de l'eau du même plan d'eau au quotidien.
Jusqu'à 50 000 stations virtuelles fourniront des données quotidiennes de mesure du niveau de l'eau dans le monde entier avec une constellation de 10 nanosatellites.
À long terme, BWI souhaite atteindre le nombre de 80 nanosatellites en orbite pour maximiser la couverture géographique mondiale du réseau de stations virtuelles.
Les stations de mesure au sol coûtent environ 5 000€ par an (installation et maintenance incluses). Une station de mesure virtuelle (acquise par un capteur spatial) coûte environ 250€ par an (hors hébergement en aval, coûts de vente et de marketing), en supposant un réseau global de 30 000 stations virtuelles. La constellation BWI divisera les coûts actuels de surveillance de la hauteur des eaux douces par 20 !
Clichés en quasi-temps réel des variations des niveaux d'eau pour tous les bassins (70 minutes pour le bassin du Congo).
Toutes les 24 heures pour les voies ascendantes et descendantes (séparées d'environ 12 heures).
La constellation de BWI fournira gratuitement les données sur les niveaux des eaux continentales à la communauté scientifique, et les données seront rendues disponibles après abonnement.
Un facilitateur de digitalisation des bassins, BWI est spécialisé dans la surveillance et la prévision des réserves d'eau de surface à l'intérieur des terres à travers le monde. BWI combine des données in-situ, des observations depuis l'espace et du deep learning pour alimenter et renforcer les modèles hydrologiques et hydrodynamiques. Fournisseur de stations virtuelles de surveillance continentale de l'eau douce basées sur un abonnement en ligne, BWI vise à rendre évolutif – dans l'espace et dans le temps – le logiciel hydrologique pour répondre au stress hydrique induit par le changement climatique. BWI cherche également à lancer une constellation de 10 petits satellites équipés d'altimètres miniaturisés pour surveiller les niveaux d'eau intérieure à l'échelle mondiale.
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