Un nouveau vaisseau spatial se dirige vers le Soleil pour obtenir un regard inédit sur les pôles de l'étoile

Ce week-end, l'Agence spatiale européenne et la NASA lancent un nouveau vaisseau spatial durci à destination du centre de notre système solaire, où il obtiendra une vue de notre soleil qu'aucun véhicule n'a jamais vue auparavant. La sonde, baptisée Solar Orbiter, sera chargée d’observer les pôles du Soleil, dans l’espoir de mieux prédire le comportement de notre étoile mère.

Jusqu'à présent, pratiquement tous les véhicules que nous avons envoyés vers le Soleil se sont coincés autour de la section médiane de l'étoile, en orbite autour de toutes les planètes du système solaire. Mais le Solar Orbiter est prêt à parcourir un angle élevé autour du Soleil, de sorte qu'il puisse avoir un aperçu des régions polaires qui ont si longtemps échappé à nos observations. Tout comme la Terre, le Soleil a également des pôles sur son "haut" et son "bas", mais ils sont difficiles à voir depuis que notre planète tourne autour de l'équateur du Soleil.

Une fois sur cette orbite déséquilibrée, le Solar Orbiter se trouvera à moins de 26 millions de miles, ou 42 millions de kilomètres, du Soleil, rassemblant des images et des données à partir d'un point de vue vraiment unique. Espérons que ces nouvelles informations pourront aider les scientifiques à comprendre certains des mystères de notre étoile qui sont restés sans solution depuis des décennies. Plus précisément, ils veulent savoir ce qui motive l'étrange cycle de 11 ans de notre étoile, où il alterne entre des périodes d'activité intense et des périodes de calme.

«Nous comprenons le comportement cyclique; nous l'observons depuis 400 ans, depuis que les gens ont pointé le télescope vers le soleil », explique Daniel Müller, le scientifique du projet de l'ESA pour la mission Solar Orbiter. Le bord. "Mais nous ne savons pas vraiment pourquoi cela fait 11 ans et évidemment (ce qui motive) la force du cycle."

La démangeaison de 11 ans

Au début et à la fin de sa course de 11 ans, le champ magnétique massif du Soleil change complètement de direction. Au cours de ce retournement impressionnant, les pôles ont essentiellement échangé des places, passant du positif au négatif ou du négatif au positif.

L'étrange processus dicte le comportement de l'étoile au cours de la prochaine décennie. Pendant cette période de 11 ans, le Soleil alterne entre ce que l'on appelle le maximum solaire et le minimum solaire. Lorsque le soleil est au maximum solaire, les taches solaires dominent sa surface, tandis que le soleil est relativement sans taches solaires pendant le minimum solaire.

Le Soleil produisant une grande éruption solaire en 2014
Image: NASA / GSFC / SDO

Ce cycle de taches solaires coïncide également avec la quantité de déchets que le Soleil envoie sur notre chemin. Les particules hautement énergisées se libèrent constamment du Soleil et accélèrent vers l'extérieur dans toutes les directions, finissant par se diriger vers la Terre. Mais lorsque le Soleil est au maximum solaire, ce défilé de particules devient beaucoup plus volatil et intense. L'activité des éruptions solaires du Soleil se réchauffe, et l'étoile fera sauter tout un tas de particules à la fois, qui transportent des morceaux du champ magnétique du Soleil – créant un cocktail chaotique très énergique qui zoome vers notre planète.

Heureusement, notre planète possède son propre champ magnétique puissant qui agit comme un parapluie, nous protégeant de la plupart des particules du Soleil. Mais lorsqu'un afflux important de plasma solaire se dirige vers nous, cela peut être un problème. Ces événements peuvent perturber notre champ magnétique et déclencher des tempêtes géomagnétiques – également appelées événements météorologiques spatiaux. Cela peut potentiellement bloquer les engins spatiaux en orbite autour de la Terre, comme nos satellites GPS, et augmenter le risque de rayonnement pour les astronautes de la Station spatiale internationale. Une tempête suffisamment forte peut même perturber le réseau électrique au sol.

Les scientifiques tentent de mieux comprendre ce comportement depuis des décennies, afin que nous puissions mieux nous préparer à d'éventuelles tempêtes. «Ce que nous voulons être en mesure de faire, c'est de prévoir de manière fiable les conditions météorologiques spatiales dans l'environnement terrestre», explique Müller. Les chercheurs ont obtenu de bonnes données sur le champ magnétique du Soleil depuis son milieu, mais comme les pôles sont une partie importante de ce processus de retournement, les scientifiques sont impatients de les observer à mesure que le Soleil évolue. "Nous manquons la partie clé, qui est aux pôles", explique Müller.

Survivre au soleil

C’est là que Solar Orbiter entre en jeu. À peu près de la taille d’un petit bus, le vaisseau spatial en forme de boîte abrite 10 instruments, conçus pour prendre des images de la surface du Soleil, ainsi que pour recueillir des données sur le champ magnétique de l’étoile, son atmosphère, etc. Ces précieux outils sont protégés par l'équipement le plus essentiel de Solar Orbiter: son bouclier thermique.

Une impression artistique de Solar Orbiter avec son bouclier thermique
Image: ESA

Le bouclier est une grande pièce rectangulaire en titane qui orne un côté de Solar Orbiter. Il est recouvert d'un matériau spécial appelé SolarBlack qui peut absorber la chaleur intense du soleil, empêchant les instruments de Solar Orbiter de frire. Grâce à sa conception, le bouclier sera capable de résister à des températures flamboyantes de plus de 1100 degrés Fahrenheit (environ 600 degrés Celsius).

«Derrière le bouclier thermique, le reste du vaisseau spatial se cache, et nous devons garder ce bouclier thermique pointé vers le soleil pendant toute la durée, à moins que nous ne fassions des manoeuvres», explique Ian Walters, chef de projet pour Solar Orbiter chez Airbus. , qui a construit le vaisseau spatial.

Bien sûr, les instruments devront de temps en temps regarder le Soleil pour obtenir les données dont ils ont besoin. Les ingénieurs ont construit de petites portes dans le bouclier thermique qui s'ouvrent et se ferment de temps en temps pour permettre à certains instruments d'avoir une vue sur le soleil. Prendre des mesures réchauffera les instruments, mais un radiateur spécial à la base de l'écran thermique devrait éloigner la chaleur des instruments et la diffuser dans l'espace.

Solar Orbiter avec son bouclier thermique attaché
Image: ESA

Si tout fonctionne, Solar Orbiter obtiendra certaines des images les plus proches jamais prises de la surface de notre Soleil. «À l'approche la plus proche, la résolution sera à peu près trois fois meilleure que tout ce que nous avons vu jusqu'à présent sur le terrain», explique Müller.

Les yeux sur l'étoile

Solar Orbiter devrait être lancé dimanche soir à 23 h 03 HE de Floride, à partir de la station de forces spatiales nouvellement renommée de Cape Canaveral. Sa balade dans l'espace est une fusée Atlas V, exploitée par la United Launch Alliance. Il passera ensuite les deux prochaines années à voyager vers le Soleil, se balançant plusieurs fois sur Terre et Vénus pour prendre de la vitesse et entrer dans son orbite angulaire autour de l'étoile.

(intégré) https://www.youtube.com/watch?v=eLpEYMkf21c (/ intégré)

C'est une route similaire à celle qu'un autre vaisseau spatial de la NASA a empruntée vers le Soleil il y a deux ans. En 2018, la NASA a lancé un vaisseau spatial solaire appelé Parker Solar Probe, qui s'est rapproché du Soleil qu'aucun véhicule artificiel n'a jamais vu auparavant. La mission a déjà rassemblé des données précieuses sur le Soleil qui façonnent mieux notre compréhension du fonctionnement du corps céleste. Comme la plupart des autres véhicules solaires, la sonde solaire Parker est en orbite en ligne avec les planètes et elle n'est pas équipée d'une caméra. Solar Orbiter pourra compléter cette mission avec son itinéraire et ses instruments uniques. "Il y a une quantité incroyable de synergie entre ces deux missions", explique Müller. «Ils ne se font pas vraiment concurrence. Ils ont vraiment des points focaux complémentaires. »

Par-dessus tout, Müller se dit enthousiaste à l'idée que Solar Orbiter s'aventure dans une nouvelle région de notre système solaire à laquelle nous ne sommes jamais vraiment allés auparavant. Aller à ces pôles inexplorés signifie que les scientifiques apprendront probablement quelque chose de nouveau. «C'est vraiment quelque chose que personne ne peut vous dire à quoi cela ressemblera exactement», explique Müller. "Mais nous espérons vraiment pouvoir combler cette tache aveugle dans notre connaissance du Soleil."

Traduit de la source : https://www.theverge.com/2020/2/8/21120233/solar-orbiter-spacecraft-nasa-esa-mission-sun-poles

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