Ils le font! Eh bien, au moins certains d'entre eux. Il existe par exemple un projet appelé TAMDAR (Tropospheric Airborne Meteorological Data Reporting) qui, par ex. Icelandair fait partie de. Il existe un document publié par le Bureau météorologique islandais à ce sujet.

Un autre exemple est MOZAIC / IAGOS: Recherche atmosphérique utilisant des avions de ligne commerciaux.

Je travaille dans l'industrie aéronautique, en particulier dans la réparation, la maintenance et l'ingénierie. Bien que je ne sois pas ingénieur moi-même, je travaille à leurs côtés.

Ajouter quoi que ce soit à une cellule, en interne ou en externe, a toujours un coût en temps, en matériaux et en fonds. Notre société est en train de modifier les avions régionaux ERJ avec des prises électriques côté siège pour l'accès des passagers. Le chef de projet et notre ingénieur électricien ont chacun passé plus de 200 heures à concevoir les commandes et le câblage du mod, à acheter les matériaux et à consulter les ingénieurs de la cellule. Nos inspecteurs ont consulté la FAA pour faire approuver le mod. Nos structures et techniciens d'intérieur ont conçu et produit de nouveaux panneaux à l'intérieur de la cabine, et nos électriciens ont installé les commandes et le câblage.

Ce projet a coûté à notre client environ un demi-million de dollars, et ce chiffre ne prend pas tenir compte des inévitables oublis qui surviennent dans tout projet d'ingénierie. Ces ajouts à la cellule doivent être soigneusement considérés par rapport au poids total de l'aéronef et à l'équilibre sur chaque axe de contrôle. Ajoutez maintenant du temps de formation pour que les équipages soient au courant des mods et de la manière de gérer les problèmes.

Votre proposition coûtera nécessairement au moins ce montant, et peut ne pas être réalisable si l'équipement est trop lourd ou encombrant. À la lumière des autres commentaires, je conclus que cela ne volera jamais. Cependant, les militaires pourraient être chargés de ce genre de travail, car ils ont déjà des avions de surveillance dédiés.

Bonne chance en Patagonie.

Outre les problèmes de poids et de complexité, il existe des considérations juridiques et politiques potentielles concernant le transport commercial de certains types d'équipement d'observation. Le vol 007 de Korean Airlines a été abattu par un intercepteur soviétique en 1983 lorsqu'il a survolé par inadvertance le territoire soviétique, ce qui a amené les Soviétiques à croire qu'il s'agissait d'un avion de reconnaissance militaire. Équiper les avions commerciaux d'instruments photographiques ou laser d'observation de la Terre - même s'ils sont destinés à mesurer la glace, l'eau, les nuages ​​ou la topographie - pourrait être considéré comme potentiellement hostile, entraînant un risque élevé de victimes civiles.

Alors que de grandes puissances telles que les États-Unis, la Russie et la Chine le feraient. il est peu probable qu’elle entreprenne une action excessivement hostile, on ne peut pas toujours prédire ce qu’un petit pays pourrait faire.

Existe-t-il une limitation technique ou juridique insurmontable pour équiper les avions commerciaux d'instruments d'observation de la Terre?

Cette question trouverait probablement une meilleure réponse sur space.se, par des personnes qui savent quels sont les avantages d'un satellite par rapport à un avion et les raisons pour lesquelles les missions ne sont pas effectuées sur avion.

Cependant plusieurs aspects diffèrent en effet entre un satellite et un avion commercial, trois viennent à l'esprit:

1. La zone pratique visible pour un champ de vision donné: à 400 km d'altitude (extrémité basse de l'orbite terrestre basse) la zone couverte est beaucoup plus grande qu'à 10 km.
   
   Vous pouvez vous faire une idée en comparant ce que vous pouvez voir à travers une caméra de chaque côté d'un objet donné, lorsque cet objet est à 10 m et à 400 m.
   
   En fonction de la mission, cela peut être décisif.
   
   
2. Le degré et la fréquence des vibrations : Généralement, en dehors de l'atmosphère, un satellite est très stable. Un avion présente beaucoup de vibrations (comparativement) de grande amplitude dues aux moteurs et à la pression aérodynamique, en particulier aux fréquences élevées. Ce n'est pas un problème anodin, car à 10 km, vous avez généralement besoin d'une très longue focale (ou un réseau radar à très petite ouverture), et l'effet des vibrations est directement proportionnel à la distance focale.
   
   Les grands capteurs utilisés pour une bonne définition et les prises de vue contrastées augmentent également l'effet en proportion de leur diamètre, car si le diamètre est deux fois, la distance focale doit être deux fois pour maintenir le champ de vision (c'est pourquoi les appareils photo numériques avec les petits capteurs ont une lentille courte).
   
   Ce qui peut être considéré comme un problème simple sur Terre avec un objectif de 50 mm et un capteur pleine taille, est en fait un problème sérieux lors de levés à 10 km.
   
   Un mécanisme de stabilisation sera nécessaire (par exemple, plate-forme inertielle, ou miroir / lentille / correction dynamique aérienne). Cependant, ces mécanismes nécessitent une maintenance et / ou un étalonnage coûteux pour être efficaces.
   
   Aucune compagnie aérienne n'autorisera des fenêtres d'entretien répétitif pour cela. Même payé, cela ne sera pas comparable aux billets passagers, aux frais de fret et aux ventes à bord. Les avions de ligne ne sont pas, pour cet aspect, comparables aux avions espions et aux avions de surveillance dédiés.
   
   Les avions subissent également des changements permanents de roulis, de tangage et de lacet, mais comme ils sont relativement lents, ils sont faciles à contrer avec une simple plate-forme stabilisée .
   
   
3. Zone couverture : les voies aériennes sont de très petits couloirs dans le ciel, à des endroits spécifiques.
   
   Dans des satellites contraires en orbite basse ( qui ne sont donc pas géostationnaires) voient la Terre tourner en dessous d'eux et couvrent facilement la majeure partie de la surface de la planète (spécialement celles en orbite polaire).

Concernant la couverture nuageuse empêchant l'observation par satellite, le problème sera presque la même chose pour un avion de ligne. Il vole au-dessus des nuages, même si les routes polaires sont plus basses car la tropopause est plus proche du sol.

Amateurs d'espace ici, et je pense que vous sous-estimez l'ampleur de la tâche.

La Terre a une superficie de 510 millions de km ² .

Un avion roulant à 500 km / h avec une piste d'observation de 10 km peut parcourir 5000 km ² / h, soit 50000 km ² pour 10 heure de la journée opérationnelle, sans tenir compte du transit vers / depuis l'aéroport disponible le plus proche. Il faudrait environ 10 000 jours (28 années-planes) pour couvrir la surface de la terre. Je ne suis pas sûr du coût de fonctionnement de sept avions avec équipage tout au long de la journée pendant quatre ans, mais je suis sûr que cela s'additionne, même pour un petit avion. Avec un équipage de deux, nous envisageons 56 années-pilotes de salaires (en supposant qu'ils travaillent 10 heures par jour, sept jours par semaine et n'ont jamais de temps libre!) Qui se chiffre déjà à des millions, avant même d'envisager le carburant ou maintenance.

En revanche, SpaceX publie ses prix et vous pouvez affréter un Falcon 9 pour 62 millions de dollars pour mettre 22800 kg en orbite terrestre basse. Votre satellite ne pèse que 2280 kg? Pas de problème, des offres de covoiturage sont disponibles, votre budget serait donc d'environ 6,2 millions d'euros plus une majoration. Attendez simplement un covoiturage presque polaire (comme la mission SSO-A qui doit être lancée le 3 décembre 2018) et une fois en orbite, votre satellite voyagera à environ 30000 km / h, effectuant trois tours de la terre toutes les quatre heures. La circonférence de la Terre est de 40000 km, donc avec une piste de 10 km, vous devriez être en mesure de parcourir tout l'équateur en 4000 tours, soit 5333 heures. En tenant compte du jour / de la nuit, le travail devrait être effectué en moins de deux ans avec un seul satellite.

Comme indiqué dans d'autres réponses, les avions sont une option pour les petites zones présentant un intérêt particulier, mais tout comme les satellites souffrent des nuages l'obscurcissement, de même que les avions peuvent être affectés par le temps, soit par l'obscurcissement, soit par échouement en raison de conditions dangereuses.

Bien que l'équipement des vols commerciaux existants soit une idée intéressante, si les vols suivent régulièrement le même itinéraire, seules les zones sur les trajectoires de vol communes seraient cartographiées, ce qui pourrait coïncider ou non avec les zones d'intérêt.

Une raison majeure serait que les systèmes d'observation de la Terre sont volumineux et occuperaient une partie importante de l'espace intérieur de l'avion de ligne, espace que la compagnie souhaite vendre aux passagers. ils sont également lourds, ce qui aurait un impact sur l'autonomie de l'avion et le voyage et augmenterait les coûts de carburant.

De plus, les avions de ligne veulent se rendre d'aéroport en aéroport le plus rapidement possible, alors que dans les missions d'observation, vous voulez faites autant de passages que possible sur des zones importantes à des altitudes spécifiques.

La NASA effectue de nombreuses missions aériennes chaque année spécialement pour les observations de la Terre. Certains d'entre eux prouvent simplement les futurs capteurs satellitaires, mais beaucoup d'autres servent uniquement à collecter des données sur un paramètre spécifique. Cependant, ils utilisent leur propre avion, car l'avion doit généralement être spécialement modifié pour l'équipement, en particulier avec des hublots coupés dans le ventre du châssis et ils n'ont alors pas à rivaliser avec les besoins d'un service de passagers en matière de route.

Presque tous les matins, presque à la même heure pendant que j'attends que le bus fonctionne, il y a un avion qui vole au-dessus. Il vient toujours de la même direction, disparaît toujours dans la même direction et si vous tracez une ligne où il a volé, ces lignes seraient probablement assez proches les unes des autres, voire se chevauchent presque complètement. Si vous consultez un site Web qui suit les vols, vous verrez probablement qu'il existe des itinéraires spécifiques que de nombreux avions empruntent.

Pourquoi est-ce que je dis cela? Parce que cela signifie que même si l'idée semble bonne, la couverture réelle que vous obtenez serait assez petite. Plusieurs avions enregistreront les mêmes données chaque jour et ils enregistreront les mêmes données jour après jour. Il n'y aura qu'une petite quantité de données d'origine et un grand nombre de données en double.

Vous feriez mieux d'installer uniquement l'équipement nécessaire dans quelques avions spécifiquement chargés d'enregistrer les données. Ils bénéficieront d'une couverture plus large, iront là où vous le souhaitez et n'enregistreront pas une quantité vertigineuse de données en double.

Pendant la guerre froide, les avions de ligne transportaient parfois des caméras ... mais secrètement, à des fins de renseignement. En particulier Aeroflot était connu pour cela, mais aussi "d'autres compagnies aériennes nationales" selon cet article de 1981: https://www.upi.com/Archives/1981/11/21/US-intelligence-experts-say -Soviet-Aeroflot-avions-de-ligne-transportent-régulièrement / 2330375166800 /

Pour mesurer la profondeur des champs de glace et autres, vous devez connaître la position réelle du capteur avec une précision supérieure à celle dont vous avez besoin pour la mesure finale. Avec un satellite en orbite autour de la Terre, c'est facile. Avec un vol d'avion commercial, c'est beaucoup plus difficile, en particulier avec les effets de tangage / lacet / roulis entre le GPS, l'INS et le capteur.

De plus, ajouter un capteur à un satellite et le mettre en orbite est très cher, le faire pour une vaste flotte d'avions de ligne pourrait bien l'être encore plus, en particulier lorsque cela comprend le paiement des compagnies aériennes pour le privilège de le faire, y compris la maintenance continue dont les satellites n'ont pas besoin (ils ont rarement besoin d'être lavés, etc.) .

La réponse à vos deux questions est l'argent. Avec assez de cela, ces deux choses sont en effet possibles. Mais je pense que votre question manque de précision pour vous donner une réponse valable et utilisable.

J'ai recherché cette zone de champs de glace de Patagonie que vous étudiez sur le radar de vol 247. Les vols commerciaux survolent à peine votre zone d'intérêt et quand ils le font, les trajectoires de vol courbes sont étranges et encore moins les changements d'altitude. C'est beaucoup de temps de prétraitement d'image pour vérifier que les images prises à des moments différents peuvent être spatialement corrélées les unes aux autres. Sans parler du fait que vous n'obtiendrez pas une couverture complète. Vous notez que les nuages ​​sont un problème, vous n'obtiendrez pas nécessairement de données utilisables simplement en volant sous eux. Outre les capteurs comme LIDAR, la plupart des capteurs captent le rayonnement réfléchi. Alors bien sûr, si vous utilisez un capteur infrarouge et survolez des endroits comme des volcans, vous pouvez obtenir des données utilisables. Mais vous pourriez ne pas être aussi chanceux si votre capteur repose sur la lumière réfléchie du soleil.

Créer le capteur que vous voulez et le placer sur un "véhicule" ne sont que des problèmes d'ingénierie. La partie la plus difficile, que je sais que votre question a laissée de côté, est de savoir comment allez-vous stocker les données, comment allez-vous récupérer les données, qui va à toute la collecte de données, où dans le monde allez-vous héberger ça?

Je suppose que si vous cherchez des ensembles de données gratuits ou presque gratuits, souvenez-vous de tanstaafl. Si vous avez utilisé les données Landsat, TERRA, AQUA pour vos études, ces projets ont été payés et continuent d'être payés par le gouvernement américain. Heck, ce n'est que depuis décembre 2009 que vous pouvez obtenir Landsat gratuitement. Auparavant, je crois que c'était environ 500 $ US par image qui ne couvre que 170 km nord-sud sur 183 km est-ouest.

J'ai l'impression que vous feriez mieux de trouver des pilotes locaux pour piloter votre capteurs à travers vos champs de glace et collectez les données directement à partir d'eux. Ce ne sera pas bon marché, mais je risquerais que ce soit moins cher que ce que vous demandez à long terme.

Je ne peux pas dire si je travaille puisque je ne suis pas un "porte-parole", mais j'ai environ 18 ans d'expérience opérationnelle dans une partie du domaine EOS.

Je peux vous donner un aperçu en tant qu'ingénieur de stress des structures d'aéronefs & ainsi que pilote privé. Du point de vue de l'ingénierie, cela nécessiterait un processus de conception et d'installation très coûteux. Comme d'autres l'ont mentionné, le poids devrait être pris en compte pour les opérations d'aéronefs post-mod. Cela nécessiterait également de nombreuses analyses de contraintes, des formalités administratives de certification, des tests et une éventuelle ré-analyse aérodynamique en fonction du type d'équipement installé. Il y aurait également un coût important pour le seul équipement d'observation. Tout ce que vous installez sur un avion en tant qu'équipement permanent coûte BEAUCOUP plus que ce que ce même appareil électronique ou appareil photo coûte si vous l'achetez pour une utilisation dans une autre industrie. L'équipement électronique des aéronefs doit répondre à des exigences de certification et de test rigoureuses, ce qui ajoute un coût énorme. Par exemple, un écran LCD 21 pouces typique coûtait environ 20 000 dollars la dernière fois que j'ai vérifié. Et ce n'est même pas la résolution la plus récente et la meilleure que vous obtiendriez en achetant un écran de même taille pour 400 $ chez Best Buy. Tout ce coût supplémentaire est-ce que les tests et la certification répondent à des exigences réglementaires strictes. La compagnie aérienne peut-elle justifier ce coût et le récupérer en temps opportun en vendant des images? J'en doute fortement. Du côté pilote, vous devez tenir compte du fait que la plupart des avions de ligne aéroport à aéroport, en suivant les mêmes schémas à plusieurs reprises. Oui, vous pouvez voir beaucoup de choses à partir de 40 km, mais rien de comparable à l'altitude d'un satellite. Il y aura une grande quantité de terrain qui ne sera pas photographié très souvent, voire jamais, et les compagnies aériennes ne vont pas consommer de carburant supplémentaire et augmenter le temps de trajet pour faire tout leur possible pour le faire. Juste mes 2 cents.

En bref, des avions de ligne et quelques autres avions civils ont embarqué des caméras d'observation de la Terre. Dans les années 60, la plupart des programmes ont été réduits. L’utilisation accrue des satellites a été un facteur majeur. De plus, à cette époque, et avant, les avions de ligne avaient tendance à suivre des routes plutôt prévisibles, et l'ATC la plupart des pays acheminaient des voies aériennes et dégageaient les avions en évitant les cibles d'intérêt.

Il existe de nombreuses charges utiles ouvertes et classifiées qui exploité depuis la Seconde Guerre mondiale.

De plus, il existe des problèmes pratiques dans la mesure où un avion couvre une zone limitée et les transporteurs réguliers n'ont aucun contrôle réel sur leurs temps de vol. La couverture nuageuse et l'éclairage étaient donc des problèmes majeurs.

En plus des observateurs EO / IR, il y avait des packages SIGINT qui ont été utilisés, et sont maintenant largement remplacés par des satellites.

De nombreux avions d'observation ont une variété de capteurs, tels que des magnétomètres, lidar et autres instruments. Cependant, ils sont délibérément pilotés. Votre question implique l'utilisation de capteurs qui ne sont pas accessoires à l'objectif principal du vol.

Cependant, pour répondre à la question, il n'y a pas de problèmes techniques insurmontables avec les capteurs embarqués. Les questions politiques / juridiques sont variées. Par exemple, dans les régions polaires, les revendications territoriales importantes sont pratiquement inexistantes. Survoler la zone 51 poserait certaines limitations gouvernementales.

• De nombreux transporteurs louent leurs avions à des sociétés de portefeuille qui interdiraient évidemment d'apporter de nouvelles modifications à la cellule. Même pour les propriétaires d'aéronefs, couper un trou pour les caméras pourrait avoir un impact considérable sur la valeur de revente.
• L'assurance devrait approuver les changements. Ils ne paieront pas de réclamation pour un aéronef modifié expérimentalement
• si quelque chose ne va pas avec l’équipement, ce qui amènera le pilote à déclarer une urgence, cela aurait un impact négatif sur l’ensemble Compagnie aérienne. Donc, même s'il était rentable de vendre les données des capteurs, personne ne voudrait être le premier à le faire.
• Qui va assurer la maintenance de l'équipement? Vous parlez maintenant de recycler les équipes de maintenance au sol ou d'en ajouter de nouvelles.
• Les dysfonctionnements de l'équipement pourraient retarder les vols générateurs de revenus. S'ils accordent la priorité aux personnes à l'équipement pour respecter les délais, ils ont un poids mort.

Il y a quelques problèmes avec vos locaux.

Le coût n'est pas minime. Un article National Geographic donne un coût d'environ 33 cents pour 5 livres par vol. GOES-16 (satellite météo NOAA) sans carburant pèse à droite environ 6300 livres. Nous pouvons nous débarrasser d'une partie de cela, mais la suite de capteurs sera sûrement encore assez lourde. Cela coûtera probablement plus de 100 USD par vol.

Juste pour la perspective, deux satellites GOES prennent des images de l'ensemble du continent américain toutes les cinq minutes. Pour se rapprocher de cela, pratiquement tous les avions auraient besoin d'une suite de capteurs. Le coût et la maintenance de la suite de capteurs doivent être pris en compte pour tous ces capteurs supplémentaires. Même avec tous les vols en une journée, vous n'obtiendrez pas une couverture complète. Vous risquez également de perdre la collecte de données lorsque les conditions météorologiques planent au sol.

Je suis très surpris qu'aucune réponse à cette question ne mentionne les mots-clés magiques radiosonde et ballon météo .

Réponse: non, il n'y en a pas, et comme certaines des réponses l'ont noté, certains avions commerciaux le font déjà.

Pour initialiser le modèle de prévision numérique du temps (NWP), vous devez connaître la température, la pression, l'humidité relative et les vents à chaque point de l'atmosphère de la planète Terre. Bon, on se rapproche un peu pour éviter une quantité infinie de données: l'atmosphère de la planète Terre est divisée en petites cases et chaque case a une valeur unique, supposée être approximativement valable pour toute la case. C'est beaucoup de données d'initialisation, et beaucoup d'entre elles sont bien au-dessus du sol dans la haute atmosphère.

Actuellement, les prévisions météorologiques sont en partie basées sur des ballons météorologiques, qui sont diffusés à des moments périodiques à partir de certains endroits. Il est certainement possible d'augmenter les informations obtenues à partir des ballons météorologiques par des mesures aériennes. Il y a probablement plus d'aéroports que de points de largage de ballons météorologiques, et les avions décollent plus fréquemment que les ballons météorologiques ne sont lâchés. Ainsi, il est très avantageux d'augmenter les informations des ballons météo par des mesures d'aéronefs.

Le coût n'est pas un problème. Les ballons météorologiques utilisent des radiosondes qui sont des appareils à usage unique. Installez-en un dans un avion, et du coup ce n'est plus un appareil à usage unique. Le fait que ces radiosondes puissent être fréquemment (plusieurs fois par jour) libérées pour une seule utilisation démontre que le coût de leur installation dans un avion n'est pas un problème.

La raison pour laquelle ces informations sont nécessaires est que les stations de mesure au sol ne mesurent que les vents, la température, la pression, etc. au niveau du sol. Pour la prévision numérique du temps (NWP), vous avez besoin de données de mesure de toute l'atmosphère de la planète Terre. Il ne suffit pas de mesurer les données au niveau du sol, car le modèle NWP est un modèle de toute l’atmosphère.

Cependant, les avions ne remplaceront pas et ne pourront pas remplacer les satellites météorologiques. Les satellites géostationnaires voient la moitié de la Terre entière en continu et peuvent transmettre des données de nébulosité / température / etc. à des intervalles si courts qu'ils sont extrêmement utiles dans la prévision numérique du temps. Un seul avion, étant très proche de la Terre, ne voit qu'une petite partie de la Terre. Vous ne pouvez pas avoir une couverture continue à 100% de la Terre en utilisant simplement des avions.

Ainsi, les avions peuvent tout au plus remplacer les ballons météorologiques. Ils ne remplaceront pas les satellites.

Je peux voir un monde où les radiosondes à usage unique dans les ballons météorologiques sont remplacées par des radiosondes à usage multiple dans les avions pour des raisons économiques (trop de $$$ pour construire et jeter beaucoup de radiosondes ) et écologiques (usage unique interdit). Mais je ne peux pas voir un monde où les satellites météorologiques sont complètement éliminés. Il y a une raison pour laquelle les données météorologiques par satellite sont les données les plus importantes pour la prévision numérique du temps.