De mystérieux lasers verts près du mont Fuji, au Japon, ont une explication "glaçante"

Par Kate Ramsayer, Centre de vol spatial Goddard de la NASA18 avril 2023

Le 16 septembre 2022, une caméra de détection de mouvement maison installée par Daichi Fujii près du mont Fuji, au Japon, a capturé la lumière laser verte du satellite ICESat-2 de la NASA. C'est la première fois que l'équipe ICESat-2 voit des images de l'instrument lidar au travail. Le satellite a six faisceaux; le faisceau le plus à gauche de l'image est le faisceau 4, le faisceau le plus fort à côté est le faisceau 3. Les deux stries vertes plus courtes et plus faibles sur l'image sont les faisceaux qui se dispersent sur les nuages ​​plus élevés, et le point qui apparaît à côté de ces faibles stries est le satellite ICESat-2. Avec l'aimable autorisation de Daichi Fujii/Musée de la ville d'Hiratsuka

La lumière verte traversant le ciel nuageux était quelque chose que Daichi Fujii n'avait jamais vu auparavant. Les caméras de détection de mouvement du conservateur du musée ont été installées près du mont Fuji au Japon pour capturer des météores, lui permettant de calculer leur position, leur luminosité et leur orbite. Mais les lignes vertes brillantes qui sont apparues sur une vidéo prise le 16 septembre 2022 étaient un mystère.

Then Fujii looked closer. The beams were synchronized with a tiny green dot that was briefly visible between the clouds. He guessed it was a satellite, so he investigated orbital data and got a match. NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Le satellite Ice, Cloud and Land Elevation Satellite 2 de la NASA, ou ICESat-2, avait survolé cette nuit-là. Fujii a publié ses découvertes sur les réseaux sociaux, ce qui a finalement attiré l'attention de l'équipe de la NASA.

C'est la première fois que l'équipe ICESat-2 voit des images des faisceaux laser verts du satellite en provenance de l'orbite vers la Terre, a déclaré Tony Martino, scientifique de l'instrument ICESat-2 au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

Le 16 septembre 2022, des caméras à détection de mouvement installées par le conservateur du musée Daichi Fujii pour capturer des météores ont plutôt capté les faisceaux laser du satellite ICESat-2 de la NASA lors de son passage au-dessus du Japon. C'est la première fois que l'équipe ICESat-2 voit des images des lasers à l'œuvre en orbite. Crédit : Vidéo avec l'aimable autorisation de Daichi Fujii, Hiratsuka City Museum

"ICESat-2 semblait être presque directement au-dessus de lui, le faisceau frappant les nuages ​​​​bas sous un angle", a déclaré Martino. "Pour voir le laser, vous devez être exactement au bon endroit, au bon moment, et vous devez avoir les bonnes conditions."

ICESat-2 a été lancé en septembre 2018 avec pour mission d'utiliser la lumière laser pour mesurer la hauteur de la glace, de l'eau et des surfaces terrestres de la Terre depuis l'espace. L'instrument laser, appelé lidar, tire 10 000 fois par seconde, envoyant six faisceaux de lumière vers la Terre. Il chronomètre précisément le temps qu'il faut aux photons individuels pour rebondir sur la surface et revenir au satellite. Les programmes informatiques utilisent ces mesures pour calculer les pertes de glace du Groenland et de l'Antarctique, observer la quantité d'océans polaires gelés, déterminer la hauteur des réservoirs d'eau douce, cartographier les régions côtières peu profondes, etc.

Alors que sa photo était prise depuis le sol, ICESat-2 était au travail pour collecter des données sur le profil de hauteur des nuages, du terrain montagneux et de l'océan du Japon ci-dessous. Ce tracé de données ICESat-2 montre ce que le satellite a mesuré lors de son passage au-dessus de la ville de Fuji, au Japon (marqué d'une ligne verte verticale) le 16 septembre 2022. L'instrument laser a détecté deux couches nuageuses, une haute et une basse, qui ont suffisamment dispersé la lumière pour être détectée par les caméras au sol. Crédit : NASA/Tony Martino

Tirée à des centaines de kilomètres dans l'espace, la lumière laser n'est pas nocive. En fait, c'est difficile à repérer. Si quelqu'un se tenait directement sous le satellite et levait les yeux, le laser aurait la puissance d'un flash d'appareil photo à plus de 100 mètres, a déclaré Martino.

Les gens ont essayé de photographier le satellite lors de son passage et, à quelques reprises, ils ont pu prendre des photos – une fois du sud du Chili et une fois de l'Oklahoma.

Le faisceau est encore plus difficile à capturer, a-t-il noté, car les caméras et les yeux ont besoin que la lumière laser se reflète sur quelque chose pour voir le faisceau de côté. C'est là qu'interviennent les conditions atmosphériques.

Cependant, la nuit où ICESat-2 est passé au-dessus de la ville de Fuji, il y avait suffisamment de nuages ​​pour disperser la lumière laser – la rendant visible pour les caméras – mais pas tellement qu'ils bloquaient complètement la lumière. Il y avait en fait deux fines couches de nuages ​​au-dessus du Japon cette nuit-là – information que Martino a trouvée en analysant les données ICESat-2, qui montrent les nuages ​​ainsi que le sol en dessous.

Avec l'emplacement précis du satellite dans l'espace, l'emplacement de l'endroit où le faisceau a frappé, les coordonnées de l'endroit où les caméras de Fujii ont été installées et l'ajout de conditions nuageuses, Martino a pu confirmer, définitivement, que les traînées de lumière provenaient du laser d'ICESat-2.