La pollution atmosphérique en CO2 pourrait profiter aux satellites

Publié par Michel le 30/11/2006 à 00:00
Source: Physics Web
Illustration: NASA
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Selon un groupe de physiciens, le gaz carbonique relâché par les combustibles fossiles refroidirait la haute atmosphère. Les chercheurs pensent, après plus de 15 ans d'études et de débats, qu'il se dégage un modèle cohérent du changement global du climat de la haute atmosphère terrestre. Des températures moins élevées induisent un abaissement de sa densité et provoquent sa contraction vers la surface. Ce phénomène pourrait présenter des avantages pour les satellites en orbite basse tels que la Station spatiale internationale, ceux-ci pouvant alors se maintenir plus longtemps sur leurs orbites en raison d'un frottement atmosphérique réduit.


L'ISS doit périodiquement rectifier son orbite.
Un niveau plus élevé de gaz carbonique dans la haute atmosphère
impliquerait d'effectuer cette correction moins souvent

Le gaz carbonique réchauffe la basse atmosphère en piégeant la chaleur par un phénomène bien connu d'effet de serre. Cependant, les scientifiques pensent que le CO2 refroidit la haute atmosphère (région qui s'étend d'environ 50 jusqu'à 800 kilomètres d'altitude). La densité de gaz carbonique est à cet endroit trop faible pour y maintenir un effet de serre. Au contraire, le gaz absorbe la chaleur de l'environnement et en rayonne une grande partie dans l'espace avec un effet sensible de refroidissement.

La plupart des physiciens atmosphériques pensent que le taux croissant de gaz carbonique dans la haute atmosphère va amplifier cet effet radiatif et provoquera l'abaissement de la température et de la densité de cette zone. Cependant, l'obtention de données historiques globales sur la température, la densité et le volume de cette partie de l'atmosphère n'est pas une mince affaire, ce qui rend ces effets difficiles à confirmer.

Jan Laštovička, de l'Institut de Physiciens Atmosphérique de la République Tchèque et ses collègues américains, indiens et allemands pensent cependant que des observations de ces phénomènes ont désormais été effectuées dans un nombre suffisant d'études indépendantes pour produire un tableau de synthèse cohérent des changements qui se produisent dans la haute atmosphère.

Selon les chercheurs, les études détaillées de la mésosphère (la portion de l'atmosphère d'altitude supérieure à 50 kilomètres et inférieure à 90 kilomètres) indiquent que la majeure partie de cette région se refroidit à raison d'environ 3°C par décennie. Ce refroidissement est en accord avec des modèles basés sur des niveaux croissants de gaz carbonique. Il n'existe pas de mesure directe de la température pour la thermosphère (90-800 kilomètres). Cependant, on a observé une diminution spectaculaire de la "température ionique" de 17° par décennie aux altitudes d'environ 350 kilomètres. La température ionique est une mesure du mouvement thermique des ions et est directement liée à la température. Cette baisse est également conforme aux niveaux croissants de gaz carbonique.

Des études minutieuses de la trajectoire orbitale des satellites dans la thermosphère indiquent que ceux-ci sont moins sensibles aux frottements atmosphériques qu'auparavant et impliquent que la densité de cette partie de l'atmosphère doit avoir chuté de 2 à 3% par décennie, ce qui est également cohérent avec des prévisions théoriques basées sur l'augmentation des niveaux de gaz carbonique. Laštovička et ses collègues précisent également qu'il a été indirectement observé une contraction de la haute atmosphère, constatée par le déplacement vers le bas de ses couches ionisées (l'ionosphère).

Selon Laštovička, l'amincissement de la thermosphère pourrait être une bonne nouvelle pour les opérateurs de certains satellites à orbite basse tels que l'ISS, qui gravitent à environ 350 kilomètres au-dessus du sol. Ces satellites, retombant lentement sur Terre en raison de frottements proportionnels à la densité atmosphérique, devraient avoir à se repositionner moins fréquemment sur leurs orbites nominales.

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