Un nouveau satellite chinois pourrait améliorer la capacité de prédiction des séismes

La Chine a lancé vendredi son premier satellite séismo-électromagnétique pour étudier les précurseurs sismiques, ce qui pourrait contribuer à établir un réseau de surveillance et de prévision des séismes sur Terre.

Une fusée Longue Marche-2D a été lancée à 15 h 51 du Centre de lancement de satellites de Jiuquan, dans le désert de Gobi, transportant le satellite CSES (China Seismo-Electromagnetic Satellite) de 730 kg sur une orbite héliosynchrone à une altitude de 500 km. Connu sous le nom de Zhangheng 1 en chinois, le satellite a une durée de vie prévue de cinq ans, a indiqué Zhao Jian, haut cadre de l’Administration spatiale nationale (CNSA).

Le nom du satellite est un hommage à Zhang Heng, grand lettré de la dynastie des Han de l'Est (25-220) et pionnier des études sismiques avec l’invention du premier séismoscope en 132. Zhangheng 1 enregistrera les données électromagnétiques associées aux séismes de magnitude supérieure à 6 en Chine et de magnitude supérieure à 7 dans le reste du monde, afin d'identifier les schémas de perturbations électromagnétiques dans l'environnement proche de la Terre, a déclaré M. Zhao.

Le satellite se concentrera sur la partie continentale de la Chine, les zones situées à moins de 1 000 kilomètres de ses frontières terrestres et deux grandes ceintures sismiques mondiales.

Zhangheng 1 a été financé par la CNSA, développé par l’Administration sismique de Chine (CEA) et produit par DFH Satellite Company, une filiale de l'Académie chinoise des technologies spatiales (CAST). Zhangheng 1 possède un seul panneau solaire et six antennes barrages, qui déploieront et maintiendront les détecteurs électromagnétiques à plus de quatre mètres du satellite, a déclaré Zhou Feng, cadre supérieur de DFH Satellite Company.

Une nouvelle approche

La Chine est l'un des pays les plus touchés par les tremblements de terre dynamiques, qui sont souvent répartis sur un vaste terrain, et qui sont caractérisés par une forte magnitude et un épicentre peu profond.

Cependant, les scientifiques ne sont toujours pas en mesure de les prévoir, malgré les efforts déployés par divers pays depuis les années 1950.

Ces dernières années, davantage d'efforts ont été concentrés sur la surveillance des anomalies séismo-électromagnétiques dans l'environnement proche de la Terre.

La recherche montre que juste avant un tremblement de terre, les forces tectoniques agissant sur la croûte terrestre émettent des ondes électromagnétiques et tordent les lignes de champ magnétique. Mais de tels phénomènes sont relativement faibles et nécessitent d'autres études pour être utiles.

Les données accumulées par Zhangheng 1 contribueront à la recherche sur les précurseurs sismiques, a affirmé M. Zhao.

« Zhangheng 1 ne pourra pas être utilisé pour prédire les tremblements de terre directement, mais il nous aidera à préparer la recherche et la technologie vers un système futur de surveillance et de prévision des séismes dans l'espace terrestre », a-t-il indiqué.

Shen Xuhui, concepteur en chef adjoint du satellite, a estimé qu'il rassemblera suffisamment de données pour construire des modèles du champ géomagnétique et de l'ionosphère de la Terre, qui sont encore inconnus en Chine.

« Grâce à sa couverture plus large et au meilleur environnement électromagnétique depuis l'espace, Zhengheng 1 sera un complément important à la surveillance des tremblements de terre dans le plateau Qinghai-Tibet et les zones marines qui ne peuvent pas être entièrement couvertes par le réseau d'observation au sol », a noté M. Shen, qui est également ingénieur en chef de l'Institut de dynamique crustale de l’Administration spatiale.

Le défi des interférences

Afin d'accumuler des données efficacement, les capteurs de Zhangheng 1 doivent être exempts de perturbations dues aux champs magnétiques et aux effets de charge.

« Nous avons utilisé des antennes de barrage articulées de près de cinq mètres munies de détecteurs aux extrémités pour réduire les perturbations de la plateforme satellitaire. Nous avons aussi limité l'utilisation de matériaux magnétiques et effectué des simulations et des tests magnétiques stricts pour calibrer les données », a expliqué le directeur général et concepteur en chef du satellite auprès de la CAST.

Les ingénieurs en charge du sous-système de transmission de données ont passé quatre ans à minimiser les émissions électromagnétiques, pour garantir la précision des données collectées et envoyées aux chercheurs. « Avant ce lancement, tous les satellites en orbite à haute pureté magnétique étaient développés par d'autres pays. Zhangheng 1 vient rattraper ce retard », a noté Yuan Shigeng.

En plus des exigences de pureté magnétique, les ingénieurs ont dû trouver des matériaux spéciaux appropriés pour permettre aux antennes barrages de résister à l'énorme pression du lancement, a-t-il expliqué.

« Dans l'espace, les barrages doivent rester immobiles, et l'emplacement de leurs extrémités ne doit pas se déplacer de plus de 2 millimètres, soit l'épaisseur d'une pièce de monnaie, malgré des changements de température de plus de 200 degrés Celsius », a-t-il ajouté.

Les barrages permettent d'élargir la distance entre les capteurs à plus de dix mètres, ce qui permet à la petite plateforme satellitaire de disposer de plus de place pour sa charge utile.

Quatre des sondes étendues sont des sondes de champ électrique, semblables à des antennes, qui détecteront des changements dans le champ électrique dans trois dimensions.

Zhangheng 1 effectuera des tests en orbite pendant environ six mois pour évaluer la qualité de ses données avant sa mise en service officielle. Un deuxième satellite séismo-électromagnétique est en cours d'évaluation, a déclaré Zhao Jian, le haut cadre de la CNSA.

Zhangheng 1 apportera également des données utiles aux prévisions météorologiques, aux communications aérospatiales et de navigation, ainsi qu’à la recherche en physique spatiale et géophysique.