Posté par Adrien le Jeudi 19/05/2022 à 09:00

Solar Orbiter au plus près du Soleil: des images stupéfiantes

La sonde spatiale de l’ESA vient de passer tout près du Soleil, l’occasion de faire des images inédites de notre étoile et de s’assurer que les 10 instruments embarqués fonctionnent parfaitement bien.

"Hérisson" solaire observé par l’instrument EUI de Solar Orbiter le 30/03/2022.
ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team.

Un curieux "hérisson" solaire

Des images à couper le souffle ! La sonde européenne Solar Orbiter, lancée en 2020, a effectué son 1er périhélie rapproché, le 26/03/2022. C’est le moment de son périple autour du Soleil où la sonde passe très près de notre étoile, à seulement 0,32 UA (Unités Astronomiques), soit environ 48 millions de km, cette fois-ci. Il y en aura d’autres pendant la mission.

Résultat, les 10 instruments embarqués ont enregistré des données inédites: de puissantes éruptions, des vues imprenables des pôles solaires et un curieux "hérisson" solaire. L’objectif de Solar Orbiter est de mieux comprendre le lien entre le Soleil et l’héliosphère, cette zone en forme de bulle allongée constituée par les vents solaires, plasma de particules chargées émis en permanence par le Soleil.

Puissantes éruptions solaires enregistrées par la caméra infrarouge EUI de la sonde européenne Solar Orbiter lors de son passage rapproché le 27/03/2022.
Crédits: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team.

La sonde européenne Solar Orbiter, un satellite d'observation du Soleil, a rejoint l'espace en 2020.
Crédits: ESA/ATG medialab.

Faire le lien entre ce que voit la sonde et ce qu’elle "ressent"

Tout l’enjeu pour les scientifiques de la mission va être de croiser les données des instruments de télédétection (observation à distance de l’activité du Soleil) et les données des instruments in situ qui analysent l’environnement de la sonde où les flux de particules solaires arrivent: faire le lien entre ce que la sonde voit et ce que la sonde "ressent".

Image la plus résolue jamais réalisée du pôle sud du Soleil par la sonde Solar Orbiter le 30/03/2022.
Crédits: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team.

Et justement quelques jours avant ce passage rapproché, le 21/03 exactement, un nuage de particules énergétique a balayé la sonde. Le détecteur (EPD pour Energetic Particle Detector) a bien enregistré l’événement, les particules les plus énergétiques, arrivant en premier. RPW (pour Radio and Plasma Waves), assemblé au CNES, a lui aussi capté un fort balayage caractéristique des fréquences radio produites lorsque des particules accélérées, principalement des électrons, se déplaçant en spirale le long des lignes du champ magnétique solaire. Parmi les instruments de télédétection, l’EUI (pour Extreme Ultraviolet Imager), imageur ultraviolet extrême et le spectromètre à rayons X, STIX (pour Spectrometer/Telescope for Imaging X-rays) ont tous 2 observé des événements sur le Soleil qui pourraient être à l’origine de l’émission des particules mais rien n’est moins sûr, les scientifiques devront analyser les données avec minutie avant de pouvoir en tirer des conclusions.

Une aubaine pour la "météo de l'espace"

Parmi les surprises de ce 1er survol rapproché, le 26/03, l’équipe de David Berghmans, de l’Observatoire royal de Belgique, responsable scientifique de l’EUI a découvert sur la couronne solaire un phénomène surnommé provisoirement "hérisson" puisqu’il s’étend sur 25 000 km et présente une multitude de pics de gaz chauds et froids dans toutes les directions. "Les images sont vraiment à couper le souffle, confie le scientifique. Même si Solar Orbiter cessait de collecter des données demain, je serais occupé pendant des années à essayer de comprendre tout cela."

Desi raulin, cheffe de projet solar orbiter, au cnes

Ce périhélie rapproché du 26/03 est un véritable succès pour la mission Solar Orbiter: "les scientifiques français sont très contents du résultat car ils ont pu engranger énormément de données, explique Desi Raulin, chef de projet Solar Orbiter, au CNES. Tous les instruments fonctionnent parfaitement malgré un souci technique que nous avions avec l’instrument SWA (Solar Wind Analyser) qui impactait les observations au début. C’est un véritable soulagement que la sonde spatiale ait acquis autant de données via ses instruments et avec une telle qualité de résolution. Au CNES, nous allons continuer à accompagner la communauté scientifique française engagée dans cette mission, pendant les 5 prochaines années, durée de la phase scientifique principale."

Et puis, toutes ces observations sont une mine d’or dans le domaine de la "météo de l’espace". L’idée étant, à terme, de disposer d’un système fiable et précis capable de prédire les phénomènes solaires susceptibles d’endommager les installations électriques sur Terre et même de menacer les astronautes en orbite. Par exemple, le 10/03, une éjection de masse coronale a traversé la sonde Solar Orbiter. L’instrument MAG (pour Magnetemeter), un magnétomètre embarqué, a permis de prédire qu’elle allait frapper la Terre 18 heures plus tard, le temps de se protéger.

Emplacements des différents instruments de la sonde Solar Orbiter. RPW, l'instrument assemblé au CNES, est constitué de 3 antennes de part et d'autre de la sonde et d'un capteur magnétique SCM (pour Search Coil Magnetic) situé sur le mât, en arrière de la sonde.
Crédits: ESA.

Les périhélies de Solar Obiter:
15/06/2020 (0,52 UA)
10/02/2021 (0,49 UA)
12/09/2021 (0,59 UA)
26/03/2022 (0,32 UA) - 1er périhélie rapproché
13/10/2022 (0,29 UA)

Solar orbiter, une mission avec une forte contribution française

Solar Orbiter est une mission spatiale de collaboration internationale entre les agences spatiales européenne (ESA) et américaine (NASA). La France, au travers du CNES, de 7 laboratoires du CNRS, d’universités et du CEA, a participé à 6 des 10 instruments fixés sur le satellite. Le CNES a fourni l’instrument RPW (en photo ci-contre), un analyseur d’ondes radio et plasma et a assuré la maîtrise d’ouvrage des autres contributions, apportant son expertise technique aux partenaires en fonction des besoins. Dans le cas du capteur PAS, le CNES a assuré les activités d’ingénierie thermique et a pris en charge plusieurs tests de composants et matériaux, ainsi que des analyses relatives aux décharges électrostatiques, des expertises en compatibilité électromagnétique et des essais magnétiques.
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