Il n’est pas surprenant que les relations sino-américaines fassent la une des journaux. Les deux superpuissances ont pour habitude de renforcer les contraintes commerciales alors qu’une nation cherche à limiter la capacité de l’autre à obtenir l’avantage technologique. La Chine est impatiente d’étendre ses capacités de fabrication de semi-conducteurs pour finir par être indépendante des énormes acteurs d’aujourd’hui. Mais les États-Unis sont moins enthousiastes à l’idée. Tout récemment, cependant, le discours est passé des puces électroniques aux ballons météo, alors qu’un supposé ballon espion chinois vu dériver au-dessus des États-Unis a occupé le devant de la scène. La Chine affirme que l’engin sans équipage n’est qu’un ballon météorologique que le vent a en fait dérouté. Le prétendu ballon espion chinois pourrait-il être simplement un ballon météo ? Peut-être. Et si oui, les États-Unis devraient-ils encore s’inquiéter ? Peut-être, étant donné que les ballons météo peuvent être très utiles pour ajuster l’imagerie satellite.
Ballons météo , libérés des stations au sol, flottent dans l’environnement en recueillant une gamme de données de capteurs telles que la température, la pression, l’humidité et les aérosols. L’information, comme le nom du ballon l’indique, est utile pour préparer les prévisions météorologiques avec plus de précision par rapport à l’utilisation des seules mesures au sol. Aux États-Unis, le National Weather Service lance plus de 90 ballons météorologiques chaque jour à partir d’endroits à travers le pays. Les ballons de conditions météorologiques peuvent grimper à plus de 100 000 pieds (plus du double de l’altitude de déplacement d’un avion commercial). Et leur instrumentation à la dérive fait depuis longtemps partie de la boîte à outils d’un météorologue. Mais les ballons météo ne se limitent pas à aider à prévoir la météo.
Avoir la capacité de cartographier les différents climats couches entre le sol et haut dans le ciel ouvre la voie à l’étalonnage des données d’images satellites. Les données d’image brutes collectées par les satellites en orbite autour de la terre représenteront le rayonnement électromagnétique interagissant avec les caractéristiques au sol, ce qui peut être la partie des détails obtenus qui intéresse les opérateurs. Mais en même temps, les sources indirectes contribueront également à ‘ au rayonnement de l’unité de détection. Diverses espèces chimiques présentes dans l’environnement ont des bandes d’absorption à différentes longueurs d’onde et vont encore plus modifier les données d’image. Et l’extinction et la diffusion du signal dues aux particules telles que les nuages et les aérosols doivent également être prises en compte.
Quelque chose à mâcher
Les formules dites de transfert radiatif permettent aux experts de concevoir l’interaction de rayonnement lorsqu’il traverse l’environnement. Et, surtout, ces expressions mathématiques peuvent être utilisées pour corriger les impacts climatiques présents dans les données satellitaires afin de créer des images de qualité supérieure. Les informations d’image satellite brutes non corrigées peuvent sembler floues, avec une diminution du contraste entre les fonctions, c’est pourquoi les algorithmes capables de compenser le comportement de transfert radiatif sont très triés après.
Les modèles de transfert radiatif se sont en fait développés au fil des ans pour couvrir les longueurs d’onde allant de l’infrarouge thermique au visible et à l’ultraviolet. Et disposer de données climatiques réelles – par exemple, collectées à l’aide d’un ballon de conditions météorologiques de routine – permet de calibrer les paramètres essentiels. Plus les algorithmes finissent par anticiper l’impact du rayonnement lorsqu’il passe d’une lumière à la charge utile du détecteur d’un satellite, plus les données utiles peuvent être extraites de l’image. Et quand on parle d’images satellites, on ne parle plus seulement d’images couleur composées de groupes spectraux rouge, vert et bleu. Les instruments satellites modernes sont sensibles à des centaines de bandes de longueurs d’onde différentes, à proximité du spectre électromagnétique.
Les imageurs satellites hyperspectraux peuvent trouver des propriétés physiques et chimiques de la surface de la Terre que les humains peuvent ne pas être en mesure de percevoir avec leur propres yeux. Le suivi des longueurs d’onde en dehors du spectre visible permet de comparer différents types de plantes. Les signatures spectrales peuvent aider à déterminer différents matériaux qui, autrement, pourraient sembler très similaires d’en haut. L’imagerie satellitaire hyperspectrale est utilisée dans l’agriculture et la conservation pour cartographier la production alimentaire et les modifications de l’environnement.
Par exemple, les satellites peuvent suivre le développement des cultures, en déterminant les taux de croissance et en examinant si les plantes ont effectivement été en partie endommagé par le vent ou aplati par de fortes pluies. La compréhension climatique, y compris les détails d’étalonnage, joue un rôle crucial pour tirer pleinement parti de la valeur des données satellitaires. Et même si l’on découvre qu’un ballon météo n’apporte pas d’appareil photo, cela ne signifie pas qu’il ne joue aucun rôle dans le processus d’imagerie.
Pour en revenir à l’énigme du supposé ballon espion chinois, peut-être que la meilleure méthode consiste à invoquer le rasoir d’Occam. En d’autres termes, l’explication la plus simple est probablement d’être la bonne. Jusqu’à ce que les faits suggèrent le contraire, le prétendu ballon espion chinois pourrait n’être qu’un ballon météorologique. Des restes découverts ailleurs – par exemple, au large de Taïwan – ont été déterminés comme faisant partie d’un instrument météorologique. Comme nous l’avons vu, même un ballon de conditions météorologiques peut aider à affiner la vue des activités sur le terrain, et cela pourrait s’avérer plus gênant pour les relations américano-chinoises.
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