Caractéristiques orbitales

L'orbite du satellite Merlin est une orbite héliosynchrone (SSO) quasi-polaire à environ 500 km d'altitude avec une heure locale du nœud ascendant (LTAN) de 06:00 ou 18:00 et une couverture terrestre globale avec un cycle de  28 jours environ. Ce choix d’orbite repose sur les considérations suivantes :

• Une des exigences scientifiques de la mission Merlin consiste à faire des mesures à l’échelle mondiale. Le choix d’une SSO quasi-polaire garantit que les mesures pourront être réalisées à des latitudes élevées incluant des zones spécialement intéressantes telles que les zones de pergélisol.

• Pour obtenir de bonnes performances du Lidar, l’orbite doit être aussi basse que possible afin d’obtenir un signal de retour présentant un rapport signal/bruit adéquat. Ici, la limite basse est calculée par les performances de la plateforme, sachant qu’aux basses altitudes, l’oxygène atomique et les frottements atmosphériques peuvent engendrer des difficultés supplémentaires.

• Le choix du LTAN repose principalement sur les besoins en énergie du satellite. La durée de l’éclipse par orbite doit être aussi brève que possible afin de garantir que les générateurs solaires du satellite peuvent produire tout au long de l’année une énergie suffisante pour assurer un fonctionnement permanent de l’instrument. Le LTAN a été également choisi pour augmenter les chances de trouver un autre satellite pour partager le lancement.

• L’orbite de Merlin est une orbite pseudo-phasée, c’est-à-dire une orbite maintenue proche d’une orbite phasée avec un cycle de répétition de 28 jours. Le choix de l’altitude et de la stratégie de maintien en orbite détermine l’espacement entre deux orbites consécutives d’une part et la périodicité de la couverture mondiale, d’autre part. Avec un cycle de répétition de 28 jours, l’espacement entre deux orbites consécutives est de 100 km environ à l’Equateur. En cas de périodicités de revisite plus courtes, cet espacement augmente et la densité de mesure diminue. L’espacement entre deux orbites consécutives, qui influe sur la résolution spatiale des mesures, est choisi de manière à répondre à des besoins scientifiques. La périodicité de revisite influence principalement les survols des sites de validation sol. Tout au long de la mission, il sera nécessaire de valider périodiquement les données Merlin avec des mesures basées au sol. Cela implique de vérifier que les survols des stations du réseau d’observation des colonnes de carbone total (Total Carbon Column Observing Network - TCCON) sont suffisamment nombreux. L’orbite de Merlin sera maintenue afin de compenser la traînée atmosphérique et de s’assurer que les besoins portant sur une résolution spatiale correcte et une périodicité de revisite de la couverture mondiale adéquate sont satisfaits.

Définition de l’orbite de Merlin - LTAN : 18:00

Définition de l’orbite de Merlin - LTAN : 06:00