Nouveau regard sur les lacs de Titan   

Des chercheurs de Caltech et du Laboratoire AIM (CNRS/CEA/Université Paris Diderot), en collaboration avec Telecom-Paris, ont réalisé une analyse de la géomorphologie en 3D du satellite Titan et ont également pu mesuré la profondeur des lacs d’hydrocarbures situés au pôle nord du satellite. Les données obtenues ont également montré la présence de phénomènes d’érosion et de dépôts sédimentaires sur les berges de ces lacs. Ces résultats ont été publiés dans le Journal of Geophysical Research.

img

Depuis 2004, la sonde Cassini est en orbite autour de la planète géante Saturne et a pour mission d’étudier cette dernière ainsi que ses satellites dont Titan. Grâce aux observations réalisées par la sonde, près de 60% de la surface est actuellement couverte avec une résolution de 300 mètres environ. C’est grâce au système de radar à synthèse d’ouverture (SAR), situé à bord de Cassini, que les chercheurs ont pu, depuis 2005, imager la moitié de la surface de Titan. Lacs et rivières d’hydrocarbures, champs de dunes, montagnes ont ainsi été dévoilés.

Le principe du système SAR correspond à l’envoi d’ondes à la surface du satellite. A la manière d’un sonar, celles-ci sont renvoyées vers l’émetteur et permettent d’obtenir différentes « images » de la surface puisque la sonde se déplace. En combinant ces différents signaux, il est ainsi possible de « simuler » une antenne de taille plus grande et donc d’obtenir une meilleure résolution spatiale. Cependant, ce procédé produit des interférences aléatoires responsables d’un effet de chatoiement (speckle en anglais) impliquant au mauvais rapport signal-sur-bruit des données SAR. C’est donc en adaptant un modèle  de « débruitage », initialement développé à Telecom-ParisTech aux données SAR de Cassini, que les chercheurs ont pu réduire de manière très significative le bruit présent dans les images obtenues.
À l’aide de ces données nouvellement nettoyées, il a été possible d’extraire, par la technique de radargrammétrie [1], la topographie autour des mers et lacs d’hydrocarbures qui se trouvent au pôle nord du satellite. Ainsi, une analyse de la géomorphologie en 3D  autour de ces lacs a pu être menée pour la première fois sur Titan.  Des estimations de l’érosion et de déposition fluviatiles ont ainsi pu être proposées. La mesure de la profondeur ou bathymétrie d’une des principales mers, Ligeia Mare, a également été extraite.

 

"Insights into Titan's geology and hydrology based on enhanced image processing of Cassini RADAR data"
A. Lucas, O. Aharonson, C-A. Deledalle, A. Hayes, R. Kirk, E. Howington-Kraus
in Journal of Geophys. Research, 2013JE004584, 2014, pour une version électronique.

 

[1] Principe similaire à la stéréoscopie, mais appliqué à des images SAR.

 
J. Bonnet-bidaud, dépêche du 01/10/2014

 

Retour en haut