Radar
Il est important de distinguer entre les capteurs actifs et les capteurs passifs. Un capteur passif mesure la radiation transmise ou réfléchie par un élément sur Terre. Un capteur actif envoie un signal électromagnétique pour illuminer le terrain et mesurer la réponse de la cible ou de la surface. Les capteurs actifs ne dépendent pas du soleil et des conditions solaires et peuvent opérer 24 heures sur 24.
Un des capteurs actifs les mieux connus est le RADAR. Radar est un acronyme pour Radio Detection and Ranging (détection et télémétrie par radio). Le radar opère dans la portion micro-ondes du spectre électromagnétique, au-delà des régions visible et infrarouge thermique.
La scène à “photographier” est donc illuminée, non pas par de la lumière mais par des rayons à micro-ondes. L’image micro-ondes fournit des informations sur les propriétés géométriques et diélectriques de la cible étudiée. Celles-ci concernent principalement ses inégalités et sa composition (fer, béton, bois, teneur en humidité), ce qui rend les images radar plus difficiles à interpréter que les images optiques.
En général, l’imagerie radar utilise des longueurs d’onde de 1 mm à 1 mètre. Les longueurs d’ondes supérieures (basses fréquences) sont généralement utilisées dans des applications comme la communication et la navigation. Opérer dans la région micro-ondes du spectre électromagnétique améliore la pénétration du signal (diminue l’atténuation) dans l’atmosphère.
Contrairement aux capteurs optiques, l’image radar n’est pas gênée par une couverture nuageuse ou de la brume et est plutôt insensible aux conditions météorologiques. Les nuages d’eau affectent uniquement le radar opérant à des longueurs d’onde en dessous de 2 cm, alors que les effets de la pluie sont plutôt sans conséquence pour des longueurs d’onde de 4 cm.
Le glacier Zachariae. Cette image qui couvre une partie de la côte nord-est du Groenland combine les images acquises par le radar du satellite Sentinel-1A à 3 dates différentes: le 15 février, le 10 mars et le 3 avril 2016. Les nuances de gris à gauche de l'image représentent la masse continentale statique, tandis que les couleurs à droite montrent les changements de type et de couverture de la banquise entre les trois balayages radar. Source: ESA
L’imagerie radar opère à une longueur d’onde spécifique. Alors que les capteurs optiques enregistrent l’énergie électromagnétique en bandes qui couvrent une série de longueurs d’ondes (ex.: 0,4-0,5 micromètres), un système radar enregistre la réponse du sol ou de la cible au signal à une seule longueur d’onde bien spécifique (ex.: 23 cm). Pour prolonger la comparaison, la partie visible du spectre électromagnétique peut être considérée comme englobant les régions spectrales rouge, verte et bleue.
De manière similaire, la région active micro-ondes englobe entre autres les bandes X, C, L et K, qui font référence à des segments spécifiques des portions micro-ondes du spectre électromagnétique. Par exemple, un système à bande “X” serait un radar opérant sur une seule longueur d’onde au sein de cette bande (ex:. 3.2 cm). Cette référence alphabétique pour les ondes radar a été établie par les militaires pour des opération d’exploration dans les premières heures du radar. Par après plusieurs autres schémas d’identification ont été proposés et employés par d’autres gouvernements et scientifiques. Toutefois, l’assignation de lettres aux régions de fréquences micro-ondes a été adoptée comme système de référence de facto, si pas officiel, pour le radar.
