Succès du lancement de Solar Orbiter qui débute sa mission audacieuse vers le Soleil
La sonde Solar Orbiter apportera un point de vue inédit sur les pôles du Soleil. Complémentaire de la sonde américaine Parker Solar Probe, elle est opérée par l’ESA avec une contribution de la NASA. La France est fortement impliquée dans cette mission solaire.
La mission Solar Orbiter de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) a décollé dans la nuit du dimanche 9 au lundi 10 février depuis le centre spatial Kennedy en Floride. Les premières heures cruciales de la mission, dont les étapes incluent les premiers signaux de communication, premières commandes et déploiement des panneaux solaires se sont déroulées nominalement.
La mission de Solar Orbiter: explorer comment l'activité du Soleil se génère, comprendre comment notre astre crée l'héliosphère, l'enveloppe magnétique du système solaire dans laquelle s'écoule le vent solaire, et en savoir plus sur les connexions Soleil-Terre.
10 instruments dans une sonde spatiale au plus près de notre étoile
La sonde a été lancée par une fusée Atlas V 411 fournie par la NASA. Afin d'aller explorer le voisinage du Soleil, celle-ci utilisera à plusieurs reprises au cours de son voyage spatiale la gravité de Vénus et de la Terre qui lui permettront également d’incliner le plan de son orbite de 25° à 33° par rapport au plan de l’écliptique. Elle offrira ainsi un point de vue inédit sur notre étoile, car à cette position seront obtenues les premières images des régions polaires du Soleil, importantes pour mieux appréhender l'origine du vent solaire et l'évolution des champs magnétiques internes à ces latitudes. Ces manœuvres amèneront également le satellite à prendre les toutes premières images du Soleil depuis l'intérieur de l'orbite de Mercure. A ces distances, de moins d'un tiers de la distance Soleil-Terre (distance minimale de 60 rayons solaires), la sonde pourra suivre des régions du Soleil sur des durées plus longues que vues de la Terre. Ceci permettra de meilleures observations de l'origine du vent solaire, des particules, et de l'évolution des régions de forte activité solaire.
Le satellite, de la taille d’une camionnette, embarque 209 kg de charge utile répartie dans quatre instruments mesurant le plasma du vent solaire au niveau du satellite (les mesures « in-situ ») et six instruments chargés d’analyser la lumière émise par le Soleil (les mesures de télédétection). La spécificité de la mission réside ainsi dans l’association de ces deux types de mesures pour comprendre comment le Soleil contrôle le milieu magnétique interplanétaire, aussi appelé héliosphère, et impacte les planètes et en particulier la Terre.
Les enjeux de la mission
Les mystères à résoudre sont nombreux, de l’origine du vent solaire qui remplit l’espace, à la génération et la variabilité du champ magnétique de notre étoile. Cette variabilité s'exprime d'une part sur le long terme par le cycle d'activité solaire d'environ 11 ans, dont la clé repose sur la compréhension de la génération et du comportement du champ magnétique dans les couches internes du Soleil. D'autre part, le champ magnétique évolue également à plus court terme, comme lors des éruptions solaires qui peuvent envoyer des particules énergétiques et des nuages magnétisés dans le milieu interplanétaire. Ces évènements peuvent affecter les technologies que nous utilisons sur Terre, comme le GPS. La mission Solar Orbiter, en scrutant le Soleil et le vent solaire dans ses moindres détails, nous permettra ainsi de comprendre les variations de l'héliosphère et leurs effets sur l’environnement terrestre.
Solar Orbiter jouera également un rôle crucial pour la mission Parker Solar Probe de la NASA. Cette sonde cousine, lancée en août 2018, frôlera à maintes reprises le Soleil pour analyser le plasma au plus proche de notre astre, jusqu’à 9 rayons solaires de sa surface, sans pouvoir cependant en faire d'images contrairement à la mission Solar Orbiter. Grâce aux champs de vue de ses télescopes, Solar Orbiter contribuera à fournir le contexte de l'environnement spatial dans lequel la sonde Parker Solar Probe collecte des données. Solar Orbiter permettra également d'effectuer des observations complémentaires à celles qui peuvent être effectuées depuis la Terre, ou depuis d'autres localisations du système solaire, comme par exemple avec la mission Bepi-Colombo de l’ESA et de la JAXA en route pour Mercure.
L'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) est responsable des opérations du spectrographe SPICE, qui permettra, entre autres, d'obtenir la densité, température, vitesse et composition chimique de l’atmosphère solaire. l’IAS est co-responsable scientifique du télescope imageur EUI (Extreme Ultraviolet Imager) pour lequel il a conçu le canal grand champ et réalisé, en collaboration avec l’institut d’Optique (Palaiseau), les optiques et les roues à filtres. L’IAS est lead co-I de l’instrument PHI (Polarimetric & Helioseismic Imager) pour lequel il a réalisé le Filtergraphe accompagné de son alimentation haute tension. PHI mesurera le champ magnétique et les vitesses radiales à la surface du Soleil et sondera son intérieur grâce à l’héliosismologie temps-distance.
Images du pas de tir et du lancement
Vidéo des caméras embarquées sur la fusée
Lancement de la sonde Solar Orbiter sur une fusée Atlas V depuis le centre spatial Kennedy en Floride.
© T.Appourchaux, 2020.
