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NanoCarb mesure les gaz à effet de serre depuis le ciel

NanoCarb mesure les gaz à effet de serre depuis le ciel

Nano Carbo est un détecteur innovant pour mesurer plus précisément les émissions de CO2 et de méthane, conçu et mené par une équipe impliquant l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG, CNRS/UGA) et l’ONERA, deux laboratoires partenaires du LabEx FOCUS. Le tout premier modèle de vol de NanoCarb effectuera ses premières mesures depuis le ciel dans les prochains jours en survolant les centrales thermiques les plus émettrices d’Europe.

L’instrument NanoCarb

NanoCarb est un corrélateur de signature spectrale dimensionné pour mesurer les concentrations de CO2 et de méthane depuis l’espace, avec une sensibilité comparable aux missions de référence CO2M (Sentinel-7) ou MicroCarb.

Le fonctionnement de NanoCarb repose sur la technique de spectro-imagerie. L’instrument mesure le spectre du gaz observé et de cette façon, il est possible d’obtenir une cartographie des émissions de CO2 et de méthane. Le cœur de l’instrument est un interféromètre innovant miniaturisé composé de deux matrices de silicium et de verre, qui permettent un échantillonnage ciblé de la signature du CO2 et du méthane dans l’atmosphère terrestre.

L’instrument NanoCarb
Gauche : cœur interférométrique intégré à l’IPAG sur la caméra infrarouge ; Droite : prototype de vol complet de NanoCarb, voie CH4

Au cœur d’un projet européen

Dans le cadre du H2020 SCARBO [1], un consortium européen porté par Airbus Defense & Space s’est réuni pour étudier la faisabilité d’une constellation de petits satellites construits autour de NanoCarb. Son but est d’augmenter la couverture spatio-temporelle des mesures de gaz à effet de serre, en complément des missions de référence.

L’objectif scientifique est de mesurer l’impact de l’activité humaine sur le climat, mais aussi de prospecter une future régulation des émissions depuis l’espace. Une ambition instrumentale majeure du projet est le passage d’un TRL1 à un TRL5 [2] pour NanoCarb en l’espace de 3 ans. Il se conclut par une campagne de mesure aéroportée multi-instruments, dans le but de démontrer les [performances] du concept.

Premier vol de test

Test en vol de NanoCarb
Gauche : équipe NanoCarb à SAFIRE (ONERA et IPAG) pour installer l’instrument dans le Falcon 20, alors encore en caisse ; Droite : l’instrument monté sur une plateforme de stabilisation gyrostabilisée dans la cabine de l’avion

Le tout premier modèle de vol de NanoCarb, développé conjointement entre l’ONERA, l’IPAG et le CSUG [3], est embarqué dans un Falcon 20 de SAFIRE et effectuera ses premières mesures depuis le ciel dans les prochains jours. L’objectif de cette campagne de tests est de survoler les centrales thermiques les plus émettrices d’Europe : Neurath/Niederaussmen, Janschvald et Belchatows, cette dernière atteignant une émission de 32 méga tonne de CO2 par an.

NanoCarb volera aux cotés de l’instrument SPEX, développé par le SRON [4], qui fournira des données complémentaires à celles de NanoCarb en effectuant des mesures d’aérosols.

Plus d’informations :

[1] Projet impliquant différents partenaires : ADS, ONERA, IPAG (CNRS/UGA), LMD (CNRS/Polythech/Sorbonne université), IUP (Université de Brême), SAFIRE (CNRS/CNES/Météo-France), Noveltis, SpaceTech

[2] Technology Readiness Level

[3] Centre Spatial Universitaire de Grenoble

[4] Netherlands Institute for Space Research