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Réception des satellites météo défilants

La Terre est auscultée de toutes parts par ses occupants à deux pattes, prise en photos, sondée et mesurée sous toutes ses coutures. Parmi les machines qui la scrute nuit et jour, on peut trouver les satellites météorologiques défilants. Ceux-ci évoluent autour du globe selon des orbites elliptiques basses (dites « polaires »), à une altitude d’environ 800 km et transmettent leurs images vers notre planète sur des fréquences connues dans la bande de fréquences comprise entre 137 et 138 MHz. Une partie des contenus que ces satellites transmettent sont facilement accessibles pour peu que l’on dispose d’un équipement modeste mais spécifique. Il est ainsi possible de recevoir en temps réel de superbes images de notre planète.

Les satellites actifs en APT

Il existe plusieurs familles de satellites météorologiques défilants, selon leurs pays de provenance. Les plus connus : NOAA (TIROS) pour les USA, Meteor, Sich, Okean pour la Russie (et pour l’ex-URSS) et Fengyun pour la Chine. Aujourd’hui, seul les satellites américains transmettent encore des images faciles à recevoir et à exploiter en mode APT (Automatic Picture Transmission). Les satellites opérationnels à ce jour dans ce mode sont NOAA 15, NOAA 18 et NOAA 19. Le satellite NOAA 17 semble avoir déclaré forfait à la fin 2010. Ces satellites transmettent aussi des images en haute définition (mode HRPT), mais il est plus difficile de les recevoir, et cela nécessite un équipement plus complexe et plus coûteux.

Comment recevoir ces images ?
La réception de ces images est relativement simple, et l’équipement nécessaire peu coûteux. Une partie de cette équipement peut même être fabriquée par le passionné, avec à la clé de très bons résultats.

Les caractéristiques du signal :

Fréquence : entre 137 et 138 MHz
Polarisation : Circulaire droite
Modulation : FM
Bande passante : 38 kHz

Lors d’un passage au dessus de la station de réception, le satellite émettant sur une fréquence fixe et se déplaçant par rapport à la station de réception, la fréquence de réception va être affectée par l’effet Doppler-Fizeau. Cette fréquence de réception baissera continuellement lors de l’évolution du satellite au-dessus de la station réceptrice, et sera plus élevée que la fréquence réelle d’émission lorsque le satellite se rapprochera vers la station, et sera inférieure à la fréquence réelle d’émission lorsqu’il s’en éloignera.

Il faut donc un récepteur 137 MHz équipé d’un système de CAF (Contrôle Automatique de Fréquence) capable de « suivre » le signal émis par le satellite. Ensuite, la bande passante du signal modulé en fréquence (FM) émis est de 38 kHz. Un récepteur pourvu d’une bande passante comprise entre 35 et 50 kHz fera l’affaire. Le signal utile est encodé dans une sous-porteuse à 2,4 kHz modulée en amplitude. Le récepteur en kit RX2 du RIG (Remote Imaging Group) est de bonne facture et facile à monter.

De nombreux logiciels permettent le décodage et l’affichage des signaux transmis par ces satellites. Le plus complet, et de très loin, est WXtoImg. Le signal audio issu du récepteur est envoyé sur la carte son d’un PC, puis est interprété par le logiciel afin de reproduire l’image émise au départ par le satellite (l’image c-dessus a été reçue de cette façon).

Mais cet équipement ne serait d’aucune utilité si il n’était pas associé à une antenne. Or, les satellites défilants émettent en polarisation circulaire droite. Il est possible de les recevoir avec une antenne verticale de type 1/4 d’onde, mais les passages d’un satellite avec une élévation importante ne donneront pas de bons résultats. Plusieurs antennes commerciales pour la bande 137-138 MHz existent sur le marché, mais sont souvent chères (entre 60 et 200 euros). Il est cependant possible de réaliser une antenne dédiée à ce type de réception pour quelques euros… L’antenne QFH (QuadriFilar Helix) est idéale. D’autres modèles : Turnstile, Lindenblad, par exemple, sont également bien adaptées.

Enfin, dans certains cas de réception difficile, il est possible de rajouter un préamplificateur adapté à cet usage entre l’antenne et le récepteur.

Image du satellite NOAA 15 reçue le 30 mars 2011
(Un traitement logiciel a été appliqué à l’image reçue – Cliquez dessus pour l’agrandir)

2 réponses à "Réception des satellites météo défilants"

  1. Laurent dit :

    Bjr Carl,

    Pourrais-tu mettre les images pristines sur ton site pour qu’elles puissent être utilisées à créer des « wide composite images » comme celles que je mets sur ma page (http://widecomposite.w0mm.com)? Mci!

    73 de W0MM

    • f4cwh dit :

      Bonjour Laurent, pas de problème.
      Ça devrait être le cas pour les prochains passages à partir de maintenant.
      Tes mosaïques sont très sympas, avec une belle couverture de l’Atlantique Nord.
      73. Carl.

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