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La caméra NO2

Research Topic Chapter
News flash intro
La caméra NO2 est un nouvel instrument unique inspiré de la mission ALTIUS. Elle prend des images d'une scène (panaches de cheminée, horizons de villes) à plusieurs longueurs d'onde afin d'y déceler la signature du NO2, une molécule nocive créée lors de processus de combustion (moteurs, chauffage). L’objectif ultime de la caméra est la surveillance des émissions de NO2 produites par les sites industriels, ainsi que des niveaux ambiants en milieu urbain. Ce faisant, la caméra NO2 pourrait combler le fossé entre les instruments embarqués sur des satellites couvrant la surface de la Terre avec une résolution grossière (plusieurs km²), et le maigre réseau de stations de surveillance légal de la qualité de l’air.
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Combler un vide dans la surveillance de la qualité de l'air

Les citoyens belges sont exposés à des niveaux de NO2 beaucoup plus élevés que les autres citoyens européens.

Les raisons en sont bien connues:

  • les grands sites industriels (notamment les raffineries de pétrole)
  • le réseau routier dense contribuent à un fond de pollution élevé.

 

Des expériences récentes soutenues par le public ont jeté un nouvel éclairage sur la variabilité des niveaux de NO2. Pour le citoyen moyen, ni les cartes satellites à basse résolution ni les stations de qualité de l'air rares ne fournissent de données significatives sur leur exposition directe au nocif NO2.

Ce qui est nécessaire, c’est: 

  1. d’autres capteurs in situ
  2. de nouveaux instruments capables d'une bien meilleure couverture spatiale et temporelle

 

Un nouveau concept d'instrument - quand le patrimoine spatial rencontre les applications au sol

Reconnaissant que le concept instrumental d’ALTIUS pourrait être optimisé pour la télédétection de NO2 au sol, l’IASB a développé un prototype de caméra NO2, c’est-à-dire un instrument capable d’imager le champ de NO2 au-dessus de grandes sources ponctuelles telles que les villes. En insérant un filtre spectral accordable dans une configuration optique classique (lentilles, détecteur), il est possible de prendre des instantanés d'une scène aux longueurs d'onde absorbées efficacement par le NO2 (celles-ci se trouvent dans la partie bleue du spectre de la lumière naturelle). En analysant le contraste des images acquises à plusieurs longueurs d'onde, il est possible d'en déterminer l'abondance de NO2 dans l'atmosphère.

Les avantages évidents de ce concept sont:

  1. un large champ de vision
  2. un débit de données relativement élevé, rendu possible par une chaîne de commande entièrement électronique 

Avec cet instrument, les flux d’émission réels des cheminées peuvent être estimés (voir image introductive) et comparés aux valeurs rapportées. Une autre application importante est la cartographie haute résolution de la pollution au-dessus d'une ville (Figure 3), un pas en avant vers une carte complète de la pollution au niveau du sol.

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Figure 2 caption (legend)
Distribution spatiale modélisée du NO2 dans la région d'Anvers. Crédit: maps.atmosys.eu.
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Figure 3 caption (legend)
La caméra NO2 en opération dans le port d'Anvers en février 2018.
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Figure 4 caption (legend)
Concentrations de NO2 au-dessus de Bruxelles, comme observé avec la caméra NO2 depuis le toit de l’IRM en direction du centre-ville. Le grand bâtiment à droite est l'hôpital Sint Elizabeth à Uccle.
Publication date