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DEMETER est un projet de micro-satellite basse altitude dont l'objectif principal est l'étude des signaux électromagnétiques engendrés par des événements sismiques ou volcaniques. Son lancement est prévu pour mi-2001, il s'agira de la première mission de la filière micro-satellite du CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).

  Contexte scientifique et objectif de DEMETER
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Les séismes et éruptions volcaniques engendrent-ils des perturbations électromagnétiques?

Depuis quelques décennies, diverses observations et expériences de laboratoire tendent à confirmer l'existence d'un lien entre les variations de l'environnement électromagnétique terrestre et les crises sismiques ou volcaniques. Les observations actuellement publiées concernent des mesures de champ magnétique ou électriques, effectuées ou sol, dans l'ionosphère ou dans la magnétosphère, dans différentes bandes de fréquences:

En ce qui concerne les phénomènes pré-sismiques, diverses publications font ainsi état d'une intensification des signaux mesurés quelques temps (pouvant aller de quelques minutes à plusieurs dizaines d'heures) avant que se produise un tremblement de Terre. Malheureusement, ces observations sont insuffisantes pour confirmer un tel lien , d'autant plus que les études théoriques ou expérimentales ne proposent aucun mécanisme physique satisfaisant entre les phénomènes.

Des effets post-sismiques sont aussi observés dans l'ionosphère, sur des mesure de TEC (densité électronique de l'ionosphère intégrée selon la verticale).

Cependant de nombreux problèmes subsistent:

  • D'une part, aucune théorie satisfaisante ne permet d'expliquer tous ces phénomènes observés, l'existence même du lien entre ces observations et l'activité sismique ou volcanique restant à démontrer.
  • D'autre part, les observations dont nous disposons actuellement proviennent de sources très diverses, dont l'objectif premier n'était pas en général l'étude de tels phénomènes. Il est alors difficile de dégager un caractère commun à ces signaux.
  • Il apparaît donc nécessaire de mener une étude systématique en utilisant tant des mesure au sol que des observations satellitaires.

    Dans ce contexte, l'objectif de DEMETER est d'effectuer une observation globale des émissions d'ondes électromagnétiques lors de tremblements de Terre, et plus généralement une surveillance globale de l'environnement électromagnétique terrestre. L'intérêt d'une telle observation satellitaire est de couvrir très rapidement toutes les régions sismiques du globe.
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      Caractéristiques de la mission:
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    Scénario de la mission:

  • lancement: prévu mi-2001
  • lanceur: PSLV (fusée indienne)
  • orbite: quasi-polaire, altitude 800 km
  • durée de la mission: 2 ans
  • poids: environ 100 kg
  • acquisition des données: deux modes: - mode "burst": acquisition de données haute cadence au-dessus des régions sismiquement actives - mode "survey": acquisition de données basse cadence tout autour de la Terre

    Quels seront les instruments embarqués sur DEMETER?
    La charge utile DEMETER est double: en plus de la charge utile scientifique sera embarquée une charge utile technologique permettant au CNES de développer de nouveaux instruments. Certains seront d'ailleurs directement utilisés par la partie scientifique.

    - Charge Utile scientifique:

  • 4 antennes électriques
  • 1 magnétomètre search-coil 3 composantes
  • 1 sonde de Langmuir
    Mesure les paramètres suivants: - densité totale du plasma (électrons et ions) - température électronique - mesure du potentiel du satellite - direction du flux d'ions Cette sonde est réalisée par l'ESTEC.
  • 1 analyseur plasma
    Mesure de: - densité totale et composition ionique du plasma - température ionique - vitesse d'ensemble du plasma
  • 1 détecteur de particules
    Mesure des précipitations d'électrons énergétiques (30 keV - 1 MeV).

    • -CU technologique:

  • Mémoire de Masse
    Cette mémoire d'une grande capacité (8 GBit) permettra le stockage de toutes les données entre deux passages au-dessus de Toulouse, où elles seront transmises.
  • Transmission bande X
    Il s'agit d'une mesure haut débit (10 à 25 Mbit/s) qui sera utilisée pour la transmission des données au segment sol.

    Les autres expériences ne seront pas utilisées par la charge utile scientifique:

  • Amorçage pyrolaser: qualification d'une chaîne d'initiation photonique
  • CAO GPS: contrôle autonome d'orbite par GPS
  • THERME: qualification des revêtements de contrôle thermique.
  • Propulsion pompée: qualification de la pompe.
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      L'Équipe scientifique de DEMETER:
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    LPCE: Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement

  • Michel PARROT: P-I
  • Bernard POIRIER: Chef de Projet

    • CESR: Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements

    CETP: Centre d'Etudes des Environnements Terrestre et Planétaires

    IPGP: Institut de Physique du Globe de Paris

    LDG/CEA
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      Autres liens:
     

    débat sur la prévision des séismes (Nature): http://helix.nature.com/debates/earthquake/equake_frameset.html