Dans les années à venir, plusieurs seront envoyés dans l'espace afin de répondre à certaines des questions persistantes sur le cosmos. L'un des plus pressants est l'effet que l'activité solaire et les événements de «météo spatiale» ont sur la planète Terre. En étant en mesure de mieux les prévoir, les scientifiques seront en mesure de créer de meilleurs systèmes d’alerte précoce qui pourraient éviter d’endommager l’infrastructure électrique de la Terre.
C'est le but du Solar Orbiter (SolO), une mission dirigée par l'ESA avec une forte participation de la NASA qui a été lancée ce matin (lundi 10 février) depuis Cap Canaveral, en Floride. Il s'agit de la première mission de «classe moyenne» mise en œuvre dans le cadre du programme Cosmic Vision 2015-25 de l'ESA et passera les cinq prochaines années à enquêter sur les régions polaires inexplorées du Soleil pour en savoir plus sur le fonctionnement du Soleil.
Ici sur Terre, des événements comme les éruptions solaires ont le potentiel de perturber gravement l'infrastructure électrique, ce qui comprend la destruction des réseaux électriques, la perturbation du trafic aérien et des télécommunications, et la mise en danger des astronautes et de la Station spatiale internationale (ISS). À l'heure actuelle, les gouvernements et les agences spatiales ne peuvent prévoir de tels événements que 48 minutes à l'avance environ.
D'où la nécessité de missions solaires, afin que les scientifiques puissent prévoir les événements météorologiques solaires beaucoup plus tôt. Lorsque SolO arrivera autour du Soleil, sa mission sera d'effectuer des observations rapprochées des régions polaires du Soleil, de l'héliosphère intérieure et des particules énergétiques qui sont projetées et transportées par le vent solaire dans tout le système solaire. Comme l'explique Günther Hasinger, directeur scientifique de l'ESA dans un récent communiqué de presse de l'ESA:
“En tant qu'êtres humains, nous avons toujours été conscients de l'importance du Soleil pour la vie sur Terre, en l'observant et en étudiant comment il fonctionne en détail, mais nous savons également depuis longtemps qu'il a le potentiel de perturber la vie quotidienne si nous étions dans la ligne de mire. d'une puissante tempête solaire. À la fin de notre mission Solar Orbiter, nous en saurons plus que jamais sur la force cachée responsable du changement de comportement du Soleil et de son influence sur notre planète.”
Au cours des deux prochaines années, le SolO effectuera des survols assistés par gravité avec la Terre et Vénus qui le placeront sur une orbite très elliptique autour du Soleil. Ce dernier survol lancera l'orbiteur hors du plan écliptique du système solaire (où les planètes orbitent) et augmentera l'inclinaison du vaisseau spatial pour fournir de nouvelles vues des régions polaires inexplorées du Soleil.
Au cours de sa mission de cinq ans, le SolO sera en orbite autour du Soleil avec une inclinaison de 17 ° au-dessus et en dessous de l'équateur solaire, puis s'adaptera à une inclinaison de 33 ° pendant sa mission prolongée. Ces orbites permettront au vaisseau spatial d’entrevoir ce qui se passe autour des régions polaires nord et sud et de prendre des images de la surface à l’aide d’une suite de 10 instruments in situ et de télédétection.
Cela comprend l'imageur héliosphérique (SoloHi), l'imagerie spectrale de l'environnement coronal (SPICE) et l'imageur polarithmique et héliososismique (PHI), qui imageront la surface et la couronne du soleil. Pendant ce temps, des instruments comme le détecteur de particules énergétiques (EPD), l'analyseur de plasma du vent solaire (SWA), le spectromètre / télescope à rayons X (STIX) et l'imageur ultraviolet extrême (EUI) mesureront le vent solaire et le champ magnétique du soleil.
Comme Daniel Müller, le scientifique du projet Solar Orbiter de l'ESA, l'a dit à propos de l'ensemble d'instruments de SolO:
“La combinaison d'instruments de télédétection, qui regardent le Soleil, et de mesures in situ, qui ressentent sa puissance, nous permettra de relier les points entre ce que nous voyons au Soleil et ce que nous vivons en absorbant le vent solaire. Cela fournira un aperçu sans précédent du fonctionnement de notre étoile parente en termes de cycle d'activité solaire de 11 ans, et de la façon dont le Soleil crée et contrôle la bulle magnétique - l'héliosphère - dans laquelle réside notre planète.”
Cette mission est le résultat de vingt ans de planification, six années de construction et de développement, et une année de tests, le tout nécessaire pour valider la technologie haute température impliquée. La mission SolO est également le fruit d'une coopération interinstitutions entre l'ESA et la NASA, ainsi qu'entre l'ESA et des partenaires industriels comme Airbus Defence and Space Ltd.
Au cours de sa mission, SolO étudiera le Soleil à une distance d'environ 42 millions de km (26 millions de mi) de la surface - ce qui le placera dans l'orbite de Mercure. À cette distance, l'orbiteur connaîtra des températures allant jusqu'à 500 ° C (932 ° F), soit environ 13 fois ce que les satellites connaissent en orbite autour de la Terre. Cela présente des défis considérables, comme l'explique Sylvain Lodiot - responsable des opérations du vaisseau spatial Solar Orbiter de l'ESA:
“Exploiter un vaisseau spatial à proximité du Soleil est un énorme défi… Notre équipe devra assurer le pointage continu et précis du bouclier thermique pour éviter les dommages potentiels du rayonnement et du flux thermique du Soleil. Dans le même temps, nous devrons assurer une réponse rapide et flexible aux demandes des scientifiques d’adapter le fonctionnement de leurs instruments en fonction des observations les plus récentes de la surface du Soleil.”
Le Solar Orbiter rejoindra la Parker Solar Probe (PSP) de la NASA, qui a été lancée en août 2018 et étudie également le Soleil à proximité. Bien que leurs objectifs soient complémentaires, les deux missions diffèrent à certains égards clés. En termes simples, la sonde solaire Parker étudiera le Soleil à une distance beaucoup plus proche (en «touchant» efficacement le Soleil) pour étudier l'origine du vent solaire.
En volant à une plus grande distance, la mission SolO pourra effectuer des observations directes du Soleil et obtenir une perspective globale. Comme déjà indiqué, cela comprendra des vues des régions polaires du Soleil pour la première fois dans l'histoire. Ces informations fourniront également un contexte aux mesures effectuées par le PSP, produisant des ensembles de données complémentaires totalisant plus que les deux missions pourraient fournir par elles-mêmes.
"Solar Orbiter est le plus récent ajout à l'observatoire du système héliophysique de la NASA, rejoignant Parker Solar Probe dans une aventure extraordinaire pour percer les plus grands mystères du soleil et de son atmosphère étendue", a déclaré Holly Gilbert, scientifique du projet de la mission. «La puissante combinaison de ces deux missions et leurs avancées technologiques impressionnantes propulseront notre compréhension vers de nouveaux sommets.»
Cette mission s'appuiera sur l'héritage de missions comme le Ulysse vaisseau spatial et Observatoire solaire et héliophysique (SOHO), deux missions conjointes NASA-ESA. Ces missions et d'autres, une combinaison d'engins spatiaux et de télescopes au sol, nous fourniront le regard le plus avancé sur notre Soleil à ce jour et ouvriront les mystères de son influence sur la Terre.
