Pendant plus de 50 ans, les satellites Landsat ont photographié consciencieusement la surface de la Terre sous le soleil de fin de matinée, parce que c'est ce qu'on fait quand on est un satellite avec un emploi du temps. Mais Landsat 8 et Landsat 9 ont désormais découvert une nouvelle frontière audacieuse : le côté obscur de la planète.

Sur leurs orbites ascendantes — jargon satellite pour « la partie où il fait nuit » — ces satellites scrutent les ombres pour des demandes spéciales, et les scientifiques s'intéressent soudainement beaucoup à ce qui se passe quand les lumières s'éteignent.

« J'ai constaté une augmentation notable du nombre de demandes spéciales d'imagerie nocturne », a déclaré le Dr Christopher Crawford, scientifique du projet Landsat au Centre des sciences des ressources terrestres et de l'observation (EROS) de l'USGS. « C'est un domaine de science de la mesure très actif et innovant pour Landsat en ce moment. » Crawford, qui supervise la stratégie d'acquisition de données terrestres à long terme de Landsat, a comparé l'imagerie nocturne à la préparation pour gâteaux Jiffy, car apparemment c'est une solution polyvalente pour tout, des volcans aux feux de forêt en passant par la fonte des glaces.

Alors que les bandes spectrales visibles (bleu, vert, rouge — les mêmes que vos yeux utilisent) sont pour la plupart inutiles dans l'obscurité, les bandes infrarouges thermiques et infrarouges à ondes courtes peuvent repérer des sources de chaleur comme les volcans actifs, les feux de forêt et les geysers géothermiques. L'exception est le crépuscule aux pôles terrestres, où les températures de la neige et de la glace peuvent encore être mesurées même lorsque le soleil fait la sieste.

Un client remarquable est le parc national de Yellowstone, dont les 10 000 caractéristiques thermiques — geysers, sources chaudes, fumerolles — peuvent changer de température ou apparaître et disparaître comme par magie. Crawford, qui est « fasciné par les volcans en général », a lancé une campagne annuelle cohérente pour imager les volcans actifs la nuit après le lancement de Landsat 9 en 2021, lorsque deux satellites ensemble pouvaient imager chaque point terrestre tous les huit jours.

R. Greg Vaughan du Centre des sciences astrogéologiques de l'USGS, qui étudie les volcans actifs et est le responsable de la télédétection pour l'Observatoire du volcan de Yellowstone, a fourni à Crawford une liste de cibles. Vaughan lui a également appris que l'hiver est la meilleure saison pour imager les caractéristiques thermiques de Yellowstone la nuit, car le contraste entre les éléments chauds et l'environnement froid est maximal. « La chose que j'ai probablement retenue le plus est qu'il faut acquérir des données pour ensuite comprendre quelles données continuer à acquérir », a déclaré Crawford, dans une phrase qui semble profonde mais qui signifie simplement « il faut le faire pour savoir quoi faire ensuite ».

Vaughan a repéré une surprise excitante dans les données TIRS nocturnes de Landsat 8 d'avril 2017 : une « grosse tache de pixels brillants et chauds » qui ne correspondait à aucune caractéristique thermique cartographiée. Après avoir écarté un lac en dégel, il a vérifié l'imagerie aérienne diurne et a trouvé un sol altéré par l'hydrothermie et des arbres morts ou mourants — les signes révélateurs d'une nouvelle caractéristique thermique. « C'est pourquoi j'aime tant Landsat 8 et 9 », a déclaré Vaughan dans le podcast Eyes on Earth. « Ces instruments acquièrent des données régulièrement, non seulement pendant la journée, mais ils peuvent aussi être programmés pour acquérir des données la nuit de manière régulière. » Vaughan a depuis été nommé au sein de l'équipe scientifique Landsat, où ses recherches se concentreront sur les volcans actifs.

La communauté des incendies de l'ouest des États-Unis s'intéresse également à l'action nocturne. Le Laboratoire national du Nord-Ouest du Pacifique du Département de l'Énergie soumet chaque année des demandes spéciales pour l'imagerie nocturne des feux de forêt saisonniers, et Crawford affirme que les résultats « se comparent bien aux relevés infrarouges aériens effectués lors de vols à basse altitude ». Landsat peut même détecter les torchères utilisées par l'industrie pétrolière et gazière, et il y a des demandes régulières pour surveiller les sites mondiaux de production de gaz naturel liquéfié (GNL). D'autres demandes incluent la cartographie des températures urbaines, qui ont tendance à être plus élevées que les zones environnantes, et une campagne récente visait à étudier l'activité volcanique dans tout le pays d'Islande et son littoral.

Crawford pèse chaque demande avec soin, demandant : « Est-ce que cela fait avancer la science ? »