Instrument complet sur son panneau de vol	Electronique de l’instrument

Cet instrument très novateur et très compact (70 kg) fonctionne en bande Ku (13.7 GHz) et dispose de trois modes de mesure :

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L’instrument de la mission est le radar altimètre/ interféromètre SIRAL développé et réalisé par Thales Alenia Space.
 

L’instrument SIRAL dispose d’un mode interféromètre qui lui donne accès à la topographie de part et d’autre de la trace au sol du satellite CryoSat.

Un radar altimètre type Poséidon mesure le relief uniquement sous sa trace. C’est à dire, au sol, la ligne que suit la verticale issue du satellite.
De la même façon que les deux phares d’une automobile éclairent la route qui défile, les antennes jumelles de l’altimètre SIRAL pointent la trace au sol du satellite CryoSat.

Si la surface sur laquelle se forme l’écho radar est sur la trace, les deux antennes voient arriver celui-ci au même instant.
Maintenant, si la surface sur laquelle se forme l’écho radar est en dehors de la trace, par exemple 5 km à gauche de la trace, l’antenne de gauche verra arriver celui-ci avant l’antenne de droite. Ainsi l’écart temporel de l’arrivée de l’écho entre les deux antennes permet de remonter à la direction d’où vient celui-ci.

En second lieu, l’instrument SIRAL dispose d’un mode SAR (Synthetic Aperture Radar) qui permet de réaliser une topographie extrêmement précise et détaillée le long de la trace.

Explication : Les altimètres du type Poséidon ont une résolution spatiale de l’ordre de la dizaine de kilomètres. Cette résolution est insuffisante pour distinguer les transitions entre les glaces flottant sur la mer et la surface de la mer. Le mode SAR (Synthetic Aperture Radar) de SIRAL améliore la résolution spatiale de l’altimètre d’un facteur 40. Pour comprendre ce mode prenons l’exemple d’une automobile qui se dirige vers un observateur, le dépasse puis s’éloigne. Celui-ci entend une variation de la fréquence du son, de l’aiguë vers le grave au fur et à mesure du déplacement. Ce phénomène , dit effet Doppler, correspond à un décalage de la fréquence perçue par l’observateur en fonction de la vitesse et de la direction du véhicule. Si la vitesse du véhicule est connue, il y a donc une relation directe entre le décalage de fréquence ( la fréquence Doppler) et la direction du véhicule.

Par analogie, sur le satellite, le radar est l’observateur, et la surface est en mouvement relatif par rapport au satellite. Les échos reçus par le radar comportent donc un mélange de fréquence Doppler correspondant à toutes les directions de la surface embrassée par le faisceau de l’antenne radar, depuis l’avant jusqu’à l’arrière. Au sol un traitement numérique de ces échos permet de séparer, avec une certaine résolution, les différentes séquences Doppler. On parle de filtrage Doppler ou encore de mode SAR (Synthetic Aperture Radar) car la résolution spatiale s’obtient de façon synthétique. Après traitement tout se passe comme si le faisceau d’antenne avait été découpé en tranches d’une résolution spatiale 40 fois plus petite que la résolution du faisceau d’antenne radar.

Nouvelle algorithmie d’acquisition et de tracking du radar confère à SIRAL des performances exceptionnelles dans son fonctionnement sur les reliefs les plus variés.