A la poursuite des vents solaires avec le satellite SMILE de l'ESA

Avec le satellite SMILE de l’Agence spatiale européenne (ESA), dont le lancement est prévu jeudi, la bataille entre les vents solaires et notre bouclier magnétique terrestre va pouvoir être observée pour la première fois.

SMILE – pour Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer – est une mission élaborée et réalisée en collaboration avec l’Académie chinoise des sciences (ACS).

Jeudi, à 08h29 de Paris (06h29 GMT) depuis le centre spatial de Kourou en Guyane, le satellite décollera à bord de Vega-C, le lanceur léger de l’ESA.

« Ce qu’on veut étudier avec SMILE, c’est la relation entre la Terre et le Soleil », résume Philippe Escoubet, scientifique du projet SMILE pour l’ESA.

Les vents solaires naissent des éjections de masse coronale (CME) qui se produisent à la surface du Soleil. Ces éjections de plasma provoquent des flux de particules qui se propagent ensuite jusqu’à la Terre, à une vitesse pouvant atteindre 2 millions de kilomètres par heure.

Au contact du champ magnétique de notre planète, qui agit comme un bouclier, ces flux sont en grande partie détournés. Mais quand les vents sont puissants, des particules chargées pénètrent dans notre atmosphère et interagissent alors avec les particules de l’atmosphère, pour engendrer le phénomène bien connu des aurores boréales.

En détectant le rayonnement X émis lorsque les particules chargées du vent solaire interagissent avec les particules neutres de la haute atmosphère terrestre, les chercheurs vont pouvoir étudier pour la première fois depuis l’espace le bouclier protecteur de la Terre.

– Météo spatiale –

Grâce à SMILE, ils vont pouvoir observer ce phénomène à deux endroits privilégiés: la magnétopause, c’est-à-dire l’endroit où le bouclier du champ magnétique détourne ces vents solaires, mais aussi les cornets polaires, au-dessus des pôles, là où sont visibles les photons en rayons X, explique Dimitra Koutroumpa, chargée de recherche au sein du LATMOS, le laboratoire Atmosphères Observations Spatiales du CNRS.

Quand ces vents sont particulièrement forts, ils peuvent entraîner des tempêtes solaires et constituer un danger pour les satellites ou les autres éléments gravitant dans l’espace, comme la Station spatiale internationale (ISS). Ils dérèglent aussi nos systèmes de télécommunications.

Mieux définir les modèles qui régissent cette météo spatiale constitue donc un enjeu crucial de sécurité pour ces installations, ainsi qu’un objectif scientifique d’intérêt primordial.

Jeudi, le satellite sera d’abord placé à 700 km d’altitude avant de poursuivre par ses propres moyens son voyage, pour rejoindre une orbite elliptique autour de la Terre.

C’est ainsi qu’il survolera le pôle Sud à seulement 5.000 km d’altitude – pour pouvoir transmettre les informations récoltées à la base O’Higgins en Antarctique – mais qu’il évoluera à 121.000 km au-dessus du pôle Nord, obtenant ainsi une vision d’ensemble.

Cette orbite elliptique va permettre aux chercheurs d’observer « des régions importantes dans l’espace proche de la Terre pendant plus de 40 heures à la fois », note l’ESA.

Le satellite transporte quatre instruments: un imageur à rayons X (fabriqué à Leicester en Grande-Bretagne) ainsi qu’un imageur UV, un analyseur d’ions et un magnétomètre, fabriqués par l’Académie chinoise des sciences.

Toutes les données seront partagées et disponibles à la fois pour les chercheurs de l’ESA et ceux de l’Académie chinoise des sciences.

SMILE sera en capacité de collecter de premières données à peine une heure après son placement en orbite. Il est prévu pour fonctionner pendant trois ans et demi, une période renouvelable une fois.