MERLIN est une mission spatiale franco-allemande dédiée à la surveillance du méthane atmosphérique (CH₄), second gaz à effet de serre anthropogénique. Cette mission a pour objectif la restitution de colonnes intégrées de méthane dans l’atmosphère et l’estimation des flux de méthane à l'échelle planétaire.

Le méthane est un composé majeur du cycle du carbone terrestre. Il contribue de façon significative au changement climatique en renforçant l’effet de serre terrestre. Les émissions et les puits de méthane sont identifias mais encore très mal quantifiés à l’heure actuelle. L’objectif de la mission MERLIN est la reconstruction des colonnes intégrées de méthane atmosphérique dans le but d’apporter des informations pour mieux contraindre les émissions de méthane de surface.

La mission Merlin se base sur un micro satellite permettant de restituer les colonnes de méthane atmosphérique pondérées verticalement et à l'échelle mondiale. La composante spatiale est constituée d'une nouvelle plateforme de la série Myriade Evolutions (gamme des 400 kg) développée sous le contrôle du CNES, et du premier lidar (Light Detecting And Ranging) IPDA (Integrated Path Differential Absorption) développé sous la responsabilité du DLR, l'administration spatiale allemande. L’ambition est d’arriver à des erreurs de mesures très faibles (1% pour l’erreur aléatoire et surtout 0.2% sur les erreurs systématiques), permettant d’exploiter au mieux les mesures MERLIN pour améliorer la connaissance sur les sources et puits de méthane, grâce à la technique de l’inversion du transport et de la chimie atmosphérique, spécialité du LSCE. Il s’agit donc d’une mission ambitieuse et innovante.

Le satellite Merlin travaillera à une altitude d'environ 500 km, sur une orbite héliosynchrone, avec un nœud ascendant soit à 06:00 ou à 18:00 heure locale, en fonction des opportunités de lancement.

En générant son propre signal, la technique LIDAR permet d’obtenir des mesures en toute saison, à toutes les latitudes, jour et nuit. La technique IPDA repose sur des mesures DIAL (Differential Absorption Lidar) utilisant un laser pulsé émettant à deux longueurs d'ondes, une longueur d'onde verrouillée précisément sur la raie d'absorption du méthane (doublet à 1.64 m), et l'autre longueur d'onde en dehors de la raie d'absorption du méthane pour être utilisée comme référence.

Le LSCE assure le pilotage scientifique de cette mission pour la France, en collaboration étroite avec un responsable scientifique coté allemand. Le travail se fait également en partenariat avec d’autres laboratoires de l’IPSL (LMD et le LATMOS), avec l’ILM (université Lyon 1) et avec le CNES pour les questions instrumentales et de transfert radiatif.

Pour plus d’informations : http://merlin.cnes.fr