La Station spatiale internationale (ISS) disposera bientôt d'un outil important capable d'effectuer des mesures très précises des aérosols et des constituants gazeux dans la stratosphère et la troposphère. L'expérience sur les aérosols et les gaz stratosphériques III (SAGE III) étudiera l'ozone, aérosols, vapeur d'eau, et d'autres gaz atmosphériques pour mieux comprendre les effets des changements naturels et anthropiques sur l'environnement mondial.

SAGE III était initialement prévu pour être lancé vers l'ISS à bord du vaisseau cargo SpaceX Dragon en novembre 2016 au sommet d'un lanceur Falcon 9. La mission, désigné CRS-10, devait être décollé du complexe de lancement spatial 40 de la base aérienne de Cap Canaveral (CCAFS). Cependant, il a été reporté à plusieurs reprises et son lancement est actuellement prévu le 8 février. 2017 du complexe de lancement 39A. Les retards ont été forcés par une enquête en cours sur l'explosion du 1er septembre sur le site de lancement lorsqu'une fusée Falcon 9 a été détruite lors d'un essai de tir statique avant le lancement.

L'instrument SAGE III a été livré du Langley Research Center de la NASA au NASA Kennedy Space Center (KSC) en novembre 2015 et est maintenant complètement prêt pour le lancement.

"Les derniers tests motorisés ont été achevés à l'installation de traitement de la station spatiale KSC au cours de l'année dernière, et en décembre 2016, la charge utile de l'instrument et la plate-forme d'observation Nadir ont été remises à SpaceX pour être installées dans le coffre Dragon de la fusée Falcon 9. Le coffre intégré est maintenant en attente de lancement, " Marilee M. Roell, Le directeur scientifique de SAGE III au Langley Research Center de la NASA a déclaré à SpaceFlight Insider.

Roell a ajouté que tous les travaux techniques sont terminés, à l'exception de quelques éléments à retirer avant le vol. Bien que quelques examens préalables au lancement soient prévus, toutes les activités des opérations préliminaires de la mission sont déjà terminées.

"L'équipe est bien rodée et nous sommes prêts à soutenir la mission après le lancement, " dit Roell.

Après son arrivée à l'ISS, SAGE III sera monté à l'extérieur de la station sur l'adaptateur de palette (ExPA) pour accélérer le traitement des expériences vers la station spatiale (ExPRESS) et le transporteur logistique express (ELC). L'instrument orbitera entre 239 et 257 miles (385 et 415 kilomètres) au-dessus de la surface de la Terre à une inclinaison de 51,6 degrés avec un cycle de répétition de près de trois jours. L'orbite de la station devrait aider à maximiser la valeur scientifique des observations SAGE III tout en prouvant que les instruments de science atmosphérique ont leur place dans le laboratoire orbital.

Pour remplir ses objectifs scientifiques, SAGE III est équipé d'un ensemble d'outils d'une masse totale d'environ 1, 162 livres. (527 kilogrammes). Sa charge utile la plus importante est l'instrument Sensor Assembly (SA), un spectromètre à réseau qui mesure la lumière ultraviolette et visible et dispose d'un système de pointage à deux axes. SA contient le détecteur à matrice de dispositif à couplage de charge (CCD) qui améliore la capacité de mesure et peut permettre de nouveaux produits de données expérimentaux comme le méthane, monoxyde de brome, et monoxyde d'iode, ainsi que mesurer des aérosols plus gros.

SAGE III est également équipé du module adaptateur d'interface (IAM), le Forfait de Surveillance des Perturbations (DMP), le système de pointage hexapode (unité électronique hexapode et ensemble mécanique hexapode), et le boîtier électronique de contrôle des instruments. L'IAM est caractérisé comme le « cerveau » de la charge utile de l'instrument, fournissant de l'énergie et du calcul à la charge utile et servant d'interface entre l'instrument et la station. Le DMP est une centrale inertielle miniature qui mesurera tous les petits mouvements de l'ISS, tandis que le système de pointage hexapode agira comme les "jambes" de la charge utile, qui maintiennent l'instrument à niveau en orbite.

L'objectif scientifique principal de la mission SAGE III sera d'obtenir une haute qualité, mesures globales des composants clés de l'atmosphère terrestre. En particulier, l'instrument évaluera l'état de rétablissement de la distribution de l'ozone et rétablira les mesures d'aérosols nécessaires aux modèles climatiques et d'ozone. La mission devrait permettre de mieux comprendre les processus clés contribuant à la variabilité de l'ozone et des aérosols.

"Notre vue depuis la station spatiale nous donnera une nouvelle perspective de la composition atmosphérique. Données de SAGE III, couplé avec les résultats du modèle, permettra aux scientifiques de surveiller la santé de la couche d'ozone et de suivre la récupération de l'ozone stratosphérique depuis la ratification du protocole de Montréal. D'ici les années 2020, dans la plupart des régions, les modèles prévoient que l'ozone aura récupéré environ la moitié de la quantité perdue par rapport aux niveaux d'avant 1980. SAGE III sera précieux pour évaluer les performances de la suite de cartographie et de profilage de l'ozone volant sur le satellite Suomi National Polar-orbiting Partnership, " dit Roell.

Les données de SAGE III aideront également à rétablir les mesures d'aérosols cruciales pour des modèles climatiques et d'ozone à long terme plus précis. De plus, s'il y a de nouveaux changements dans la couche d'ozone, ces données aideront la communauté scientifique à identifier la cause et à évaluer l'impact des changements.

Comprendre les changements de l'ozone stratosphérique est crucial pour déterminer si le rétablissement de la couche d'ozone progresse comme prévu depuis la promulgation du Protocole de Montréal.

"Nous nous attendons à voir une certaine reprise, sur la base des données du modèle, de la quantité d'ozone stratosphérique depuis les années 1990. Nous chercherons également à voir s'il y a de nouveaux changements dans la stratosphère, " a noté Roell.

L'instrument qui sera installé sur l'ISS est le deuxième SAGE III envoyé dans l'espace. Le premier SAGE III a été lancé sur le vaisseau spatial russe Meteor-3M en décembre 2001. SAGE est l'une des plus anciennes missions scientifiques de la Terre de la NASA à Langley. L'idée de l'instrument, à partir des années 1970 avec l'instrument de mesure des aérosols stratosphériques (SAM), a été développé et testé à Langley.

"SAM, ainsi que SAM II, SAUGE, SAGE II, SAGE III Meteor-3M et maintenant SAGE III/ISS ont tous été dirigés par Langley. Ce dernier projet comprenait également la plate-forme d'observation Nadir pour orienter SAGE dans la bonne direction, ainsi que d'autres nouveaux matériels et logiciels, tout a été conçu, construit, intégré, et testé à Langley, " dit Roell.

SAGE III sur ISS sera exploité depuis le Flight Mission Support Center de Langley. Ball Aerospace &Technologies Corp. a construit l'instrument SAGE III/ISS à Boulder, Colorado, et l'Agence spatiale européenne et Thales Alenia Space ont fourni un hexapode pour maintenir l'instrument pointé dans la bonne direction pendant que l'ISS manœuvre dans l'espace.