18 Mai 2015

1966 : première campagne EOLE de ballons surpressurisés

Les années 1960 et 1970 sont marquées par de rapides progrès des connaissances théoriques sur la circulation générale de l’atmosphère et la dynamique des fluides géophysiques en général. Cependant les moyens conventionnels d’observation de l’époque sont insuffisants pour valider ces théories. Les mesures in situ du projet Eole vont confirmer les bases mathématiques des modèles.
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50 ans de résultats scientifiques

1966 : première campagne EOLE de ballons surpressurisés.


Au début des années 1960, les premiers satellites météorologiques américains font leur apparition. Ces satellites circumpolaires complètent les moyens traditionnels qui servent alors aux prévisions météorologiques mais les scientifiques sont partagés sur la qualité relative de la télédétection par satellite et des mesures directes dans l'atmosphère pour réaliser des prévisions météorologiques fiables.

Le projet Eole, entrepris par le CNES pour répondre aux préoccupations scientifiques des météorologues américains et français, exige la mise au point de ballons tout-à-fait différents des ballons utilisés jusqu’alors c’est-à-dire des ballons stratosphériques ouverts convenant à des expériences scientifiques de courte durée en aéronomie, aérologie, astronomie, astrophysique, géophysique ou biologie. Ce type de ballons ne supporte pas en effet le refroidissement associé la transition entre la jour-nuit de sorte que leur durée de vol est inférieure à 24 heures.

Dans le cas d’Eole, il s’agit de faire voler des ballons en continu pendant des semaines et des mois. Pour cela, il faut mettre au point des enveloppes de ballon étanches et capables de supporter une pression interne importante c’est-à-dire d’emporter une réserve importante d’hélium pour maintenir le ballon gonflé en toutes circonstances.

La première campagne de ballons éole

Le projet Eole associe une flottille de ballons dérivant dans l'hémisphère Sud à un satellite chargé de les localiser et de recueillir leurs mesures de pression et de température. Des stations au sol collectent ces informations qui sont ensuite envoyées à un centre de traitement.

L’objectif d’Eole est ambitieux : couvrir l’atmosphère australe pendant un mois avec une flotille de 300 ballons en vol au moins.

La première campagne de ballons surpressurisés réalisée par des expérimentateurs français a lieu en juillet 1966 à partir de l’aéroport de Tontouta en Nouvelle-Calédonie. Elle sera suivie de plusieurs autres campagnes. La campagne principale met en œuvre 480 ballons en liaison avec le satellite. Plus de soixante d’entre eux sont suivis en vol pendant plus de six mois et quatorze pendant plus d’une année.

Les données exceptionnellement uniformes et denses fournies par l’expérience Eole confirment notamment que la circulation atmosphérique manifeste effectivement des vitesses verticales très faibles par rapport au vent horizontal. Ce caractère bidimensionnel implique une durée de prévisibilité considérablement allongée par rapport aux écoulements tridimensionnels ordinaires. C’est donc la faisabilité théorique de prévisions météorologiques à échéance d’une semaine ou deux qui se voit confirmée par le projet Eole.

Cette coopération entre la NASA et le CNES a été l'occasion d'échanges fructueux entre les scientifiques et de collaborations efficaces entre les ingénieurs de chaque pays. Les résultats scientifiques (Laboratoire de Météorologie Dynamique) ont permis de mieux comprendre la circulation atmosphérique, la dispersion de l'énergie dans l'atmosphère et de calibrer les mesures de température avec celles faites par les satellites TIROS.

Les résultats techniques sont au moins aussi probants. L'intérêt et les performances de la localisation ont été confirmés par des résultats supérieurs aux prévisions. De grands progrès ont été réalisés dans la fabrication des ballons pressurisés et dans la technologie des balises. Comme pour tous les projets novateurs, on retrouve des retombées d’Eole dans de nombreuses réalisations qui ont suivi en matière de localisation-collecte et de ballons longue durée.

Référence bibliographique

Les ballons au service de la recherche, l’aérostation des origines à nos jours sous la direction d’André Lebeau et Jean-Pierre Sanfourche, préface de Yannick d' Escatha, Edite 2011

Et après Eole ?

Les suites du projet Eole from CNES on Vimeo.

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