Depuis de nombreuses décennies, MétéoSuisse utilise des ballons-sondes sur son site de Payerne pour effectuer des mesures atmosphériques. MétéoSuisse teste, en collaboration avec la start-up R2Home, des radiosondes réutilisables embarquées sur des planeurs ultralégers. Cela permettrait de réduire la pollution environnementale.
Depuis 1942, MétéoSuisse utilise des ballons-sondes pour mesurer deux fois par jour (à midi et minuit) la température l’humidité et le vent jusqu’à une altitude d’environ 35 km depuis la station aérologique de Payerne.
De nombreux services météorologiques nationaux lancent simultanément des radiosondes (plus de 600 sur toute la Terre) afin d’obtenir une observation de l’état de l’atmosphère sur l’ensemble du globe.
Le radiosondage est l’une des mesures de référence pour nos modèles de prévision numérique ainsi que pour la calibration des systèmes de télédétection. Il permet également l’étude des changements climatiques. Un exemple récent est le record de température de 4,88 °C à 500 hPa, mesuré cet été le 10 août 2024, qui a été relayé sur notre blog le samedi 10 août.
Au départ, le ballon-sonde a un diamètre d'environ un mètre. Il est gonflé à l’hydrogène et monte jusqu'à environ 35'000 mètres (soit 35 km) d'altitude. Là-haut, il a la taille d’environ 10 mètres, en raison de l'air raréfié. Puis le ballon éclate, le parachute se déploie et le tout redescend.
Bien que le public et les chasseurs de radiosondes aient toujours aidé à récupérer ces dispositifs, environ 25% d'entre eux finissent toujours dans l'environnement.
En collaboration avec la start-up R2HOME fondée par un jeune étudiant de l’EPFL, Yohan Hadji, MétéoSuisse teste actuellement à Payerne des radiosondes réutilisables embarquées sur un planeur. Cet aéronef de 250 g, développé par R2HOME, est porté par un ballon jusqu'à la stratosphère, puis il redescend automatiquement au point de départ. Cela permet de récupérer et réutiliser les sondes plus efficacement et par conséquent de réduire l'impact environnemental de ce type de mesures.
Ces tests ont été réalisés en coordination avec l’Office Fédéral de l’Aviation Civile (OFAC) et Skyguide, les autorités responsables de l'espace aérien en Suisse. Le schéma illustrant le fonctionnement du système montre que le planeur est d'abord porté dans la stratosphère par un ballon. Une fois à une altitude de 33 km, le planeur se décroche automatiquement du ballon et entame une descente contrôlée.
Cette descente permet au planeur de revenir au point de départ. Lors des vols tests, le planeur a réussi à parcourir plus de 50 km en distance horizontale avant de revenir et d'atterrir automatiquement à moins de 15 mètres du point de décollage.
MétéoSuisse et la start-up R2HOME ont réalisé avec succès dix vols tests, qui fourniront la base pour une première analyse de la qualité des données recueillies par ce nouveau système. Les premières analyses indiquent que la différence entre les données obtenues avec une radiosonde de référence et celles obtenues avec une radiosonde embarquée par le planeur R2HOME est négligeable (comme le montre la figure 4).
Ces résultats prometteurs laissent espérer que ce type de système pourrait devenir la norme dans les années à venir. Avec un tel système, il serait possible de réduire de manière significative l'impact environnemental et les coûts associés à ces mesures cruciales pour les prévisions météorologiques et l'étude du climat.