Quelle est la précision des temps de dépassement des satellites synchrones au soleil?

Les satellites synchrones au soleil, comme leur nom l'indique, acquièrent des scènes au même moment solaire de la journée lorsqu'ils passent au même endroit. Selon ce site , la synchronicité solaire est obtenue en tirant parti de la régression nodale et en lançant un satellite sur une orbite où la régression nodale annule presque exactement le changement quotidien de la position du soleil sur n'importe quel point de la terre, provoqué par la Terre. orbite autour du soleil. Cela se révèle être, selon l'altitude du satellite, une inclinaison d'environ 95 à 100 degrés.

L'heure locale du nœud descendant (ou temps de dépassement) est généralement mentionnée sur les documents descriptifs du satellite. Je voudrais savoir à quel point le temps solaire fourni dans ces documents descriptifs est précis et comment améliorer cette précision en fonction de paramètres potentiellement affectants (altitude, latitude, longitude, jour de l'année, âge du satellite). Ma compréhension est que la principale différence vient du temps solaire local par rapport au temps solaire moyen (voir l' équation du temps , jusqu'à 18 minutes), mais je cherche un ordre de grandeur des autres sources possibles de différences entre le temps de dépassement annoncé et le solaire local réel partout dans le monde.

J'ai plusieurs satellites en tête (Sentinel's, MODIS, Landsat ...), mais je suis particulièrement intéressé par PROBA-V. PROBA-V vole à une altitude de 820 km sur une orbite héliosynchrone avec un temps de passage local au lancement de 10h45. Étant donné que le satellite n'a pas de propulseur embarqué, les temps de dépassement devraient différer progressivement de la valeur au lancement. Des exemples de correction de dérive pour des satellites comme Sentinel-2 sont également les bienvenus.

Je ne suis pas un spécialiste des orbites, mais je vais essayer de répondre. Étant donné un temps de passage théorique sur une orbite synchrone solaire, celui-ci n'est pas si facile à déterminer, car il dépend de nombreux facteurs.

• le temps de dépassement théorique est valable à l'équateur, et pour l'heure locale sous la piste du satellite lorsqu'il traverse l'équateur (qui est appelé le nœud ascendant ou le nœud descendant selon le satellite qui acquiert des images ascendantes ou descendantes)
• il faut environ 15 minutes pour aller de Bruxelles à l'équateur par exemple
• cela dépend aussi de l'angle de vision du satellite. Si le satellite regarde vers l'ouest pour voir votre point d'intérêt, son viaduc est plus tôt, et s'il regarde vers l'est, le temps de viaduc est plus tard
• et les agences spatiales ne respectent pas exactement le temps de passage supérieur, elles permettent une certaine dérive à l'intérieur d'une fenêtre. Lorsque le satellite traverse un côté de la fenêtre, ils font une manœuvre pour le remettre de l'autre côté et le laisser dériver à nouveau

Ainsi, la seule façon de prévoir avec précision le temps de passage est d'utiliser un simulateur d'orbite, en utilisant en entrée les deux bulletins d'éléments de ligne disponibles au Norad par exemple. https://celestrak.com/NORAD/elements/

Beaucoup plus simple, mais moins précis, si votre satellite est sur une orbite progressive, avec un cycle de répétition de N jours, vous pouvez également utiliser le temps d'acquisition de l'acquisition précédente, N jours plus tôt. Mais je ne suis pas sûr que PROBA-V soit sur une orbite progressive.

Sur la base de la première réponse et de ce post , j'ai essayé de mettre quelques chiffres sur les différents paramètres qui affectent le temps solaire local de passage supérieur d'un satellite synchrone solaire:

dérive satellite

Les orbites synchrones au soleil doivent être ajustées de temps en temps. Par exemple, tous les deux ans dans le cas de MODIS. Dans le cas de PROBA-V, la dérive n'est pas corrigée. Comme on peut le voir dans le manuel d'utilisation du produit PROBA-V v1.3 , la dérive non corrigée entraîne une modification du temps de dépassement d'environ une demi-heure sur 3,5 ans. Je suppose que cette dérive est maintenue dans environ 10 minutes lorsque des corrections sont appliquées.

Heure solaire moyenne par rapport à l'heure solaire locale

L'heure solaire locale à midi est définie comme le moment où le soleil est le plus haut dans le ciel. L'heure locale (LT) varie généralement de LST en raison de l'excentricité de l'orbite de la Terre. L'heure solaire locale est de l'ordre de +/- 15 minutes par rapport à l'heure solaire moyenne. Illustration de Wikipedia ci-dessous.

Angle de vue

la synchronicité solaire est atteinte au nadir. En raison de la grande bande de PROBA-V, l'emplacement observé a une heure locale différente. Voici quelques exemples dérivés du calculateur de position solaire NOAA avec l'andain PROBA-V de ~ 2200 km. J'ai (grossièrement) regardé l'empreinte à ces latitudes.

Équateur : +/- 20 minutes

65 ° Nord : +/- 40 minutes

Avec Sentinel-2 et son andain relativement plus petit (290 km), la différence serait de +/- 4 minutes à l'équateur.