Les dernières années écoulées ont montré qu'en dépit d'un accroissement sensible des potentialités scientifiques, techniques et technologiques, l'homme n'était toujours pas en mesure de faire front aux cataclysmes naturels qui emportent d'innombrables vies humaines. Il n'est toujours pas possible non plus d'avertir les gens du danger qui les menace. Les tremblements de terres figurent parmi ces fléaux. Pour ce qui est du nombre de victimes et de l'ampleur des dégâts matériels qu'ils causent, les séismes arrivent en seconde position derrière les inondations: au XX-e siècle ces dernières ont emporté neuf millions de vie et les tremblements de terre deux.
La science contemporaine cherche inlassablement une réponse à deux questions: où et quand se produira le prochain séisme? Les chercheurs répondent à la première avec assez d'assurance et de précision: les frontières des plaques tectoniques et des zones sismiques sont connues, leurs déplacements sont suivis au millimètre près, en particulier au moyen des systèmes satellitaires de navigation et géodésiques. Il est possible de prévoir sans grande erreur l'énergie de la secousse (ou des secousses) à venir ainsi que la profondeur du foyer central du séisme.
Par contre, il est plus difficile de répondre à la question "quand?" Les sismologues disposent de plusieurs méthodes fondées sur l'analyse des signes annonciateurs d'un tremblement de terre permettant d'en prévoir la première secousse. Cependant, ce que les spécialistes appellent les "fausses informations" sont par trop nombreuses. La marge d'erreur ici va de quelques semaines à plusieurs dizaines d'années. Il arrive même qu'un séisme annoncé ne se produise jamais, ce qui met hors de prix le pronostic erroné.
Des progrès en la matière sont enregistrés depuis seulement une dizaine d'années. Il s'est avéré qu'il est considérablement plus simple de prévoir le début d'un tremblement de terre depuis l'espace, à de grande distance de la surface du globe. Les possibilités offertes par le balayage global, la révélation des zones sismiques les plus actives du moment ainsi que l'échelle temporelle (le temps s'écoulant depuis l'apparition des signes annonciateurs du séisme jusqu'à la première secousse) allant de 1 à 5 jours sont les principaux avantages des méthodes satellitaires. Ce pronostic proposé par des chercheurs russes repose sur l'interréversibilité du champ électromagnétique de la Terre.
Pendant les perturbations géomagnétiques observées dans l'ionosphère et qui sont provoquées par les éruptions et autres processus actifs solaires, il se forme des courants électriques d'une intensité telle qu'ils pénètrent dans l'écorce de la terre. Dans le même temps on assiste au processus inverse, dans les zones de préparation de puissants tremblements de terre des champs magnétiques se forment, qui produisent du courant dans l'ionosphère. C'est la raison pour laquelle les spécialistes utilisent le terme "annonciateurs ionosphériques des séismes", qui sous-entend les phénomènes électromagnétiques enregistrés par les appareils des satellites.
Les premières communications sur l'existence de phénomènes anomaux dans la ionosphère, observés quelques jours avant de violents tremblements de terre, avaient été faites dès les années 60 du siècle dernier, cependant soit on n'y avait pas prêté l'attention requise, soit on leur avait donné autant de valeur que les prévisions des chiromanciens et des astrologues ou les informations sur les ovnis (objets volants non identifiés). Cela approximativement jusque dans les années 80.
Une percée s'est produite après le lancement en Union soviétique, en 1979, du satellite Intercosmos-19 qui avait enregistré des bruits électromagnétiques anomaux émis dans une certaine zone dont le noyau - on l'apprendra par la suite - se situait au-dessus de l'épicentre d'un futur tremblement de terre. Fait intéressant, les bruits les plus intenses s'étaient produits quelques heures avant la secousse. Cet effet avait été enregistré en tant que découverte faite par des scientifiques russes et par la suite il avait été confirmé par les enregistrements réalisés par plusieurs autres satellites. Il s'est avéré que les signes annonciateurs de séismes assez violents apparaissent environ cinq jours avant la secousse principale et possèdent des particularités très caractéristiques, permettant de les distinguer des autres variations ionosphériques.
A l'heure actuelle des chercheurs de différents pays étudient la relation entre les tremblements de terre et l'état de l'ionosphère, mais c'est quand même en Russie que les travaux les plus intenses sont menés. En 2001, une commission d'experts créée par l'Agence spatiale russe Rosaviakosmos a procédé à une étude comparative de toutes les méthodes possibles de prévision des séismes au moyen de satellites et a cerné les plus prometteuses. Sur la base de ces recommandations on a élaboré et inséré dans le Programme spatial fédéral de Russie pour 2001-2005 le système géospatial plurifonctionnel "Voulkan" dont la mission est de pronostiquer et de contrôler les catastrophes naturelles et technologiques. Ce système, qui a pour maître d'oeuvre Rosaviakosmos, permettra de collecter, de traiter et d'analyser des informations sur les signes annonciateurs de catastrophes. Il comportera deux constellations de petits satellites placés sur des orbites basse (400-500 kilomètres) et haute (900-1.100 kilomètres), plusieurs observatoires géophysiques terrestres, une station de collecte et de traitement d'informations et un centre de situation.
Grâce aux acquis de l'électronique et aux technologies pointues les petits satellites d'un poids de quelques dizaines de kilogrammes assument des fonctions qui voici une vingtaine d'années étaient à la portée des seuls satellites lourds. L'un des principaux mérites des petits satellites est la modicité relative du coût de fabrication et d'orbitalisation. Il est par conséquent possible de créer des constellations permettant d'observer en permanence la totalité de la surface du globe.
La formation du système géospatial Voulkan comporte plusieurs étapes. Le satellite expérimental Kompas a été placé sur orbite au mois de décembre 2001 en même temps que le satellite météorologique russe Meteor-3M et en qualité de charge accessoire. L'appellation de ce satellite provient du sigle anglais COMPASS (Complex Orbital Magneto Plasma Otonomous Small Satellite). La plate-forme satellitaire avait été étudiée et réalisée par le centre balistique national KB Makeev, spécialisé dans la fabrication de missiles pour les sous-marins. Dans un premier temps il avait été envisagé d'utiliser un de ces missiles reconvertis, appelés Chtil, pour le lancement du satellite, mais cette idée avait été abandonnée en raison de difficultés financières. Rosaviakosmos a jugé plus rationnel de recourir aux réserves de poids offertes par la fusée porteuse Zenit-2 qui allait orbitaliser le satellite Meteor-3M.
L'appareillage scientifique du satellite avait été réalisé dans des centres de recherche de Russie, de Hongrie, de Grèce, d'Allemagne, d'Ukraine et de Pologne. Le but recherché était d'évaluer en vol les possibilités des satellites en matière de détection des signes annonciateurs des tremblements de terre et la justification statistique des prévisions.
Kompas devait servir à pronostiquer un éventuel séisme à la frontière occidentale de la plaque lithosphérique de l'océan Pacifique. Sa localisation devait s'effectuer d'après les signes annonciateurs ionosphériques enregistrés par l'appareillage scientifique de Kompas et certaines structures nuageuses qui, comme on le supposait, elles aussi pouvaient annoncer un séisme.
Malheureusement, l'appareillage du Kompas étant tombé en panne, il n'a pas été possible de mener jusqu'au bout cette intéressante étude des relations litho-ionosphériques, et ce alors que les premières données obtenues avaient été très prometteuses.
D'octobre 2002 à mai 2003 cette expérience a été réitérée, mais avec le seul petit satellite Meteor-3M. La prévision des tremblements de terre a été faite au moyen de plusieurs groupes d'indices. Finalement, cette prévision satellitaire s'est justifiée pour 44 des 47 séismes enregistrés par les services sismologiques terrestres du monde. Il faut ajouter ici que la sismicité maximale locale coïncidait avec la quantité maximale de tempêtes géomagnétiques, ce qui était une confirmation du phénomène découvert par les chercheurs russes. Au demeurant, on s'est aperçu que les actions initiatrices apparaissaient le 14-e ou (et) le 22-e jour suivant des éruptions solaires ou la rupture d'un trou coronaire. En d'autres termes, dans certaines conditions les tremblements de terre naissent sur le Soleil et leurs signes annonciateurs peuvent être détectés bien longtemps avant la première secousse. Par conséquent les systèmes satellitaires étudiant les relations Terre-Soleil peuvent être utilisés dans la prévision des tremblements de terre.
Afin de poursuivre la collecte d'informations et de perfectionner l'appareillage scientifique le satellite Kompas-2 sera lancé dans le courant du premier semestre 2004 et fonctionnera en association avec Meteor-3M. En outre, les moyens et les méthodes qui seront utilisés à bord des satellites du système géospatial Voulkan pour prévoir les catastrophes naturelles et technologiques sont actuellement rodés à bord de la Station spatiale internationale (ISS) dans le cadre de l'expérience Ouragan. Signalons en passant qu'en raison de son orbite basse l'ISS constitue un instrument très commode pour ces recherches dans l'ionosphère.
La mise en place définitive du système Voulkan est programmée pour 2005-2006. Les satellites seront placés sur une orbite solaire synchrone au moyen de fusées converties Rokot ou Strela tirées depuis les cosmodromes Plessetsk ou Svobodny, à raison de deux ou trois satellites par lancement. La constellation basse sera composée de douze satellites à raison de trois par plan orbital. La constellation haute en comprendra six à raison de deux par plan orbital.
Ce système devrait assurer la prévision à court, à moyen et à long terme des cataclysmes pour le compte des services des situations d'urgence en Russie et dans d'autres pays.
