texte et photo de Frank Tharsis

Au service de la recherche

Le Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement (SAFIRE) est une infrastructure de recherche publique française, créée le 10 février 2005 et basée à l’aéroport de Toulouse-Francazal à Cugnaux.  Cette unité regroupe les moyens humains et financiers ainsi que trois avions de recherche appartenant au CNRS, à Météo-France et au CNES. Elle a pour mission de mettre en œuvre ces avions au profit de la recherche dans le cadre de campagnes expérimentales. ​

SAFIRE se compose de quatre équipes techniques :​

• INS : responsable de l’instrumentation​
• ITD : chargée des services d’informatique et de traitement de données
• OPS : en charge des opérations​
• BAC : bureau d’études aéronautiques et de certification​

L’équipe gestion et accueil assure la gestion administrative et financière. De même, elle gère l’accueil et la logistique du site.

La flotte de SAFIRE comprend :​

• Un ATR 42-320 spécialement modifié pour une utilisation scientifique, immatriculé F-HMTO.
• Un Piper Aztec PA 23, adapté aux missions nécessitant un survol à basse altitude avec une charge scientifique légère, immatriculé F-BLEB​.

Le Falcon 20 précédemment exploité par SAFIRE quittera le service le 23 février 2022. On peut le voir à Aéroscopia.

SAFIRE est membre du consortium européen des avions de recherche EUFAR (EUropean Fleet for Airborne Research), qui vise à promouvoir la recherche aéroportée en Europe et à mutualiser la flotte des avions afin de proposer ces plateformes aux chercheurs n’en disposant pas ou n’ayant pas accès à un avion adapté.

En route pour la visite

Après avoir fait connaissance avec Michel Cluzeau dans un cadre professionnel, nous avons échangé sur nos métiers et passions respectifs, et il m’a invité à visiter l’entreprise ou il travaille.

Nous avons donc pris rdv pour février-mars lorsque l’ATR serait revenu de sa grande visite et rééquipé pour ses missions.

Et mercredi 19 mars nous voilà à Francazal pour la visite !

Michel nous accueille Nous nous soumettons aux formalités pour accéder à la zone aéroportuaire. Ainsi, nous pouvons commencer la visite. Après une présentation de l’entreprise, direction les hangars ou se trouvent les 2 avions de la société.

L’ATR de SAFIRE

L’ATR 42-300 MSN 078 est un avion régional turbopropulsé. Le consortium ATR (Avions de Transport Régional)en est le constructeur. Voici son parcours détaillé :

• 21 janvier 1988 : l’appareil réalise son premier vol sous l’immatriculation F-WWED. Il est utilisé pour les essais constructeur.
• Après ses essais, il rejoint les États-Unis où il reçoit l’immatriculation N31807. Durant cette période il opérera au sein de différentes compagnies, principalement pour des opérations commerciales régionales. Peu d’informations détaillées sont disponibles sur les opérateurs exacts sous cet enregistrement, ce qui est courant pour les ATR opérant sur le marché nord-américain à l’époque.
• Ensuite, l’avion gagnera la Thaïlande. Il recevra l’immatriculation HS-PGG. Il a opéré pour PB Air, une compagnie régionale thaïlandaise active principalement entre Bangkok et diverses destinations provinciales. PB Air exploitait plusieurs ATR pour ses liaisons domestiques courtes, ce qui correspond bien au profil de l’ATR 42.
• Après son service en Thaïlande, l’avion revient en Europe et passe par l’immatriculation F-WQBQ lors de sa transition de propriété et de modernisation pour la recherche scientifique. L’appareil est profondément transformé. Il devient un avion laboratoire volant, destiné aux missions scientifiques atmosphériques. Il passe brièvement sous l’immatriculation F-WMTO lors de ses phases de tests, et enfin il reçoit l’immatriculation définitive F-HMTO. Il est équipé d’instruments avancés pour la mesure des aérosols, des gaz atmosphériques, des turbulences et d’autres paramètres environnementaux.

Un laboratoire volant

L’ATR 42-300 de SAFIRE est un laboratoire volant multifonction. Il possède un équipement pour l’étude de l’atmosphère, des nuages, des aérosols, et des gaz à effet de serre. Il est adapté à des missions de recherche atmosphérique complexes :

• Instruments scientifiques embarqués
  • Sondes microphysiques : Mesure des tailles, concentrations et formes des particules nuageuses (gouttelettes d’eau, cristaux de glace).Exemples : sondes CDP, CIP, PIP, 2D-S.
  • Analyseurs de gaz atmosphériques :Mesure de concentrations en CO₂, CH₄, O₃, NOₓ, H₂O, etc. Utilisés pour les études de pollution, chimie atmosphérique, gaz à effet de serre.
  • Systèmes de prélèvement d’air :Captation d’échantillons à analyser en laboratoire
  • .Instruments de mesure d’aérosols :Comptage, classification en taille, et mesure de la composition chimique. Utilisés pour étudier la qualité de l’air et les interactions aérosols-nuages.
• Systèmes de turbulence et dynamique de l’air :
  • Sondes de pression dynamique au niveau du radôme.
  • Mesure de la vitesse de l’air, des gradients thermiques et des mouvements verticaux.
    • Utilisés pour étudier les phénomènes de convection, cisaillement, instabilité.
• Systèmes de navigation et de positionnement :
  • GPS différentiel de haute précision.
  • Centrale inertielle.
• Systèmes intégrés à la collecte de données atmosphériques.
• Systèmes informatiques & d’acquisition de données :
  • Plateformes informatiques embarquées.
  • Acquisition synchrone multi-capteurs.
  • Transmission en temps réel possible vers les stations au sol.

Un avion multi-usages

L’ATR 42 peut embarquer différents équipements selon les campagnes :

• Instruments montés en nacelles sous les ailes ou en soutes modifiées.
• Possibilité d’accueillir jusqu’à 6 scientifiques à bord.

Le Piper Aztec PA23

Historique de l’appareil

• Numéro de série (msn) 27-2434.
• Modèle : Piper PA-23-250 Aztec B
• Immatriculation actuelle F-BLEB.

Avant son intégration chez SAFIRE, l’Établissement d’Études et de Recherches Météorologiques (EERM) et le Centre d’Aviation Météorologique (CAM), exploitera l’avion. Ce sont des entités liées à Météo-France.

Rôle et missions scientifiques

Le F-BLEB est un avion non pressurisé, idéal pour des études dans la basse troposphère, notamment :

• Analyse de la pollution urbaine.
• Études de la chimie atmosphérique.
• Mesures de turbulence et de vent​.

Grâce à sa capacité à voler à basse altitude, il est particulièrement adapté pour des missions nécessitant une proximité avec la surface terrestre. ​

Modifications et équipements spécifiques

Pour répondre aux exigences des missions scientifiques, le F-BLEB a été modifié comme suit :

• Perche de nez : permet l’installation de capteurs pour des mesures précises en vol.
• Ouverture sous le fuselage : facilite l’installation de capteurs et de sondes supplémentaires.
• Capacité d’emport : jusqu’à 180 kg de charge utile scientifique.
• Autonomie : jusqu’à 4 heures de vol.
• Altitude maximale : environ 4 000 mètres. ​

Après la visite des avions, Michel nous fait découvrir les différents laboratoires informatiques et scientifiques,. C’est ici qu’ils conçoivent les instruments de mesure. C’est ici aussi que se fait l’analyse des données récoltées lors des campagnes.

Les données sont d’abord transférées au sol. Une première analyse, immédiate, permet de vérifier leur cohérence et d’ajuster les réglages si nécessaire pour la suite de la mission. Ce n’est qu’ensuite qu’elles font l’objet d’un traitement scientifique approfondi.

Une visite passionnante, très enrichissante pour nous deux, et une belle opportunité de découvrir le quotidien des chercheurs aéroportés. Merci encore à Michel et à toute l’équipe de SAFIRE pour leur accueil !