Landsat, USGEO, ESO : l'écosystème américain d'observation de la Terre

Landsat : le pilier historique et l'équivalent fonctionnel

Plus de cinquante ans d'archives continues

Le programme Landsat est le plus ancien programme d'observation de la Terre par satellite au monde. Lancé en 1972 avec Landsat 1, il est géré conjointement par la NASA et l'USGS. Depuis cette date, il fournit un enregistrement continu de la surface terrestre, ce qui en fait une référence scientifique mondiale[reference:0].

En 2008, l'USGS a pris une décision révolutionnaire : ouvrir l'intégralité des archives Landsat au public, gratuitement. Cette décision a levé l'obstacle historique majeur à l'utilisation massive des données et a précédé de plusieurs années l'ouverture des données Copernicus[reference:1]. Aujourd'hui, Landsat est souvent décrit comme l'équivalent fonctionnel de Sentinel-2 pour l'observation des terres émergées, avec des résolutions spatiales comparables (15 à 30 mètres) et une politique de données ouvertes similaire[reference:2].

Landsat Next : la relève assurée

Le programme se prépare déjà à l'après-Landsat 9. Dans le cadre du Sustainable Land Imaging (SLI), la NASA et l'USGS développent Landsat Next, une constellation de trois satellites qui doivent être lancés ensemble à l'horizon 2030-2031. Ces satellites devraient collecter environ 15 fois plus de données que les missions actuelles, avec une couverture spectrale plus riche et une fréquence de revisite accrue[reference:3].

Le tableau des générations Landsat

Le tableau ci-dessous récapitule les principales générations de capteurs Landsat, leurs caractéristiques et leur apport scientifique.

Le cadre de coordination : USGEO et le Plan national

Une gouvernance inter-agences

Si les États-Unis n'ont pas de programme unique, ils disposent d'un mécanisme de coordination : le United States Group on Earth Observations (USGEO). Créé sous l'égide du NSTC et du Bureau de la politique scientifique et technologique de la Maison-Blanche (OSTP), il est co-présidé par la NASA, la NOAA et l'USGS[reference:4].

L'USGEO a pour mission de planifier, évaluer et coordonner les activités fédérales d'observation de la Terre, de favoriser l'interopérabilité des données et d'identifier les besoins des utilisateurs. Il publie périodiquement un Plan national pour les observations civiles de la Terre, dont la dernière édition date de décembre 2024[reference:5]. Ce plan définit les priorités stratégiques et assure la cohérence de l'ensemble du dispositif.

Les missions scientifiques de la NASA : EOS et ESO

Du programme EOS à l'Earth System Observatory

Au-delà de Landsat, la NASA pilote un vaste programme de missions scientifiques d'observation de la Terre. Le programme EOS (Earth Observing System), lancé dans les années 1990, a donné naissance à des satellites emblématiques comme Terra et Aqua, équipés du capteur MODIS, un instrument à 36 canaux spectraux devenu une référence pour l'étude de l'atmosphère, des océans et des terres émergées[reference:6].

La NASA prépare aujourd'hui l'Earth System Observatory (ESO), un ensemble de missions interconnectées conçues pour fournir une vue holistique et tridimensionnelle de la Terre, du sol au sommet de l'atmosphère. L'ESO s'appuie sur cinq domaines d'observation prioritaires identifiés par le rapport décennal des Académies nationales des sciences : biologie et géologie de surface, aérosols, nuages et convection, masse d'eau et glace, et vents atmosphériques[reference:7].

Le tableau des missions phares de la NASA

Le tableau ci-dessous présente quelques-unes des missions scientifiques majeures de la NASA en observation de la Terre, en activité ou en développement.

Les satellites opérationnels de la NOAA

GOES et JPSS : la météo et le climat en continu

La NOAA exploite deux familles de satellites complémentaires. Les GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites) fournissent une couverture continue de l'hémisphère occidental depuis une orbite géostationnaire, avec des images à haute résolution temporelle pour la prévision météorologique et le suivi des ouragans[reference:8].

Les JPSS (Joint Polar Satellite System) sont des satellites défilants en orbite polaire qui offrent une couverture mondiale deux fois par jour, avec des données essentielles pour la prévision numérique du temps, le suivi des tempêtes et la surveillance du climat[reference:9]. Ces satellites ne sont pas « ouverts » au sens de Copernicus, mais leurs données alimentent des services publics et commerciaux à l'échelle mondiale.

L'écosystème commercial : une spécificité américaine

Planet, Maxar et les autres

L'une des différences majeures entre le modèle américain et Copernicus réside dans le poids du secteur commercial. Les États-Unis abritent les plus grandes constellations privées d'observation de la Terre au monde : Planet Labs avec ses centaines de petits satellites, Maxar (anciennement DigitalGlobe) avec ses satellites WorldView à très haute résolution (jusqu'à 0,31 mètre), ou encore BlackSky et Capella Space pour le radar[reference:10].

La NASA et le gouvernement américain intègrent ces acteurs dans leur dispositif via des programmes d'achat de données commerciales, comme le CSDA. Cette approche hybride, qui combine missions publiques et capacités privées, est une caractéristique distinctive du modèle américain[reference:11].

Forces et limites du modèle américain

Une puissance décentralisée mais fragmentée

Le modèle américain présente des atouts considérables. Landsat offre une profondeur historique inégalée, avec plus de cinquante ans d'archives continues. Les missions scientifiques de la NASA repoussent les frontières de la connaissance, tandis que les satellites de la NOAA assurent une surveillance opérationnelle quotidienne. Le secteur commercial, enfin, apporte une réactivité et une résolution que les programmes publics ne peuvent pas toujours égaler.

Mais cette décentralisation a un revers : l'absence d'une marque unique, d'un portail unique et d'une politique de données homogène. L'utilisateur qui cherche des données doit naviguer entre Earthdata (NASA), USGS EarthExplorer, NOAA CLASS et les plateformes commerciales. Cette fragmentation, qui n'existe pas avec Copernicus, peut constituer un frein pour certains usages.

Ce qu'il faut retenir

Les États-Unis n'ont pas de « Copernicus américain » au sens d'un programme unique et centralisé. Ils ont mieux, ou en tout cas different : un écosystème décentralisé, qui combine le pilier historique Landsat, les missions scientifiques de la NASA, les satellites opérationnels de la NOAA, la coordination de l'USGEO et la puissance du secteur commercial.

Ce modèle a ses forces, notamment la profondeur historique et la diversité des capteurs, et ses faiblesses, en particulier la fragmentation de l'accès aux données. Mais il a prouvé sa robustesse et sa capacité d'innovation. À l'heure où Copernicus et CHEOS structurent leurs propres écosystèmes, les États-Unis continuent de jouer un rôle de premier plan, non pas avec un programme unique, mais avec une architecture en réseau qui reste une référence mondiale.