© ESA

La sonde Solar Orbiter a décollé avec succès dans la nuit de dimanche à lundi, sur le site de Cap Canaveral en Floride, aux États-Unis. Issue d’un partenariat entre l’Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA, elle ira au plus proche du Soleil afin de collecter de nouvelles données et résoudre les mystères que renferme notre étoile.

Une sonde exceptionnelle

Le lancement du Solar Orbiter a été un succès ! Son voyage d’une durée de 2 ans l’emmènera au plus près du Soleil, où il effectuera sa mission scientifique pendant 5 à 9 ans. Après un passage par l’orbite de Vénus puis celle de Mercure, le satellite s’approchera tous les 6 mois à 42 millions de kilomètres du Soleil, soit moins d’un tiers de la distance Soleil-Terre. Il sera à ce moment-là encore plus proche de l’astre que Mercure ! Son premier passage devant l’étoile devrait ainsi avoir lieu en mars 2022.

Se déplaçant à une vitesse maximale qui devrait atteindre 245.000 km/h, la super sonde possède une masse de 1,8 tonne et mesure 12 mètres de longeur. Néanmoins, le Solar Orbiter doit faire face à l’énorme chaleur qui émane du Soleil. En effet, le rayonnement direct de l’astre sera environ 13 fois plus fort que celui qui frappe notre planète. Pour y résister, la sonde sera équipée d’un bouclier de 3,1 à 3,4 mètres fabriqué par Thales Alenia Space. Ce dernier est composé de plusieurs épaisses couches de titane recouvertes d’une matière noire obtenue à partir de poudre d’os carbonisés.

Le but du Solar Orbiter est de faire le « lien entre ce qui se passe sur le Soleil et ce qui est transporté par le vent solaire » et fournir une « compréhension plus profonde de notre connaissance du Soleil et de son héliosphère interne », comme l’explique Milan Maksimovic, directeur de recherches au CNRS, astrophysicien au LESIA (Observatoire de Paris) et responsable de l’instrument RPW à bord de Solar Orbiter, dans une interview à Futura Sciences. Ses données viendront compléter celles de la sonde Parker Solar Probe, lancée en 2018. Pour cela, le nouveau satellite a été équipé de dix instruments scientifiques qui représentent 209 kg de charge utile, pour une mission qui a coûté 1,5 milliard d’euros.

Objectif : percer les secrets du Soleil

Le Solar Orbiter dispose donc de 10 instruments héliosphériques de mesure in situ et instruments de télédétection qui vont pouvoir collecter des spectres et des images de la photosphère et de la couronne, ainsi que mesurer le plasma du vent solaire, les champs, les ondes et les particules énergétiques à proximité du Soleil.

Grâce à son magnétomètre, la sonde va pour la première fois pouvoir faire des mesures du champ magnétique près des pôles solaires. Le coronographe fournira des vues en ultraviolet de la couronne solaire, c’est-à-dire la partie de l’atmosphère du Soleil située au-delà de la chromosphère et qui s’étend sur plusieurs millions de kilomètres en se diluant dans l’espace. Les instruments de la sonde vont également nous permettre de capturer des images des pôles solaires, qui ne peuvent pas être pris en photo depuis la Terre avec des télescopes. L’étude des pôles solaires est importante car elle permet de mieux appréhender l’origine du vent solaire et l’évolution des champs magnétiques internes.

Le Solar Orbiter devra aider à résoudre l’énigme du chauffage de la couronne, qui contredit l’intuition physique voulant que, en s’éloignant de la surface d’un astre ou d’une planète, la température atmosphérique doit décroître. Or, dans le cas du Soleil, elle augmente : alors que la surface du Soleil est d’environ 5 500 °C, elle atteint « 10 000 degrés dans la chromosphère et plus d’un million de degrés dans la couronne, voire 2 millions dans certaines régions ». Pour expliquer ce processus de chauffage de la couronne, les scientifiques estiment que « l’apport d’énergie nécessaire pourrait provenir notamment des fluctuations du champ magnétique et de la multitude de petites éruptions solaires invisibles depuis la Terre ». Mais ce ne sont aujourd’hui que des hypothèses car « les mesures du Soleil acquises depuis la Terre ou son orbite ne permettent pas de lever les ambiguïtés ». Mais avec le Solar Orbiter, les scientifiques espèrent que si « les données ne permettront pas d’expliquer ce mécanisme de chauffage, pour cela il faudrait s’approcher encore plus près du Soleil, elles devraient néanmoins éliminer certaines théories » et ainsi n’en conserver qu’un nombre plus restreint.

Le Soleil et son influence impérieuse sur notre planète

Le Solar Orbiter doit également permettre de mieux comprendre les éruptions solaires, ces tempêtes chargées de particules qui peuvent provoquer des pannes sur Terre, c’est-à-dire « pourquoi elles ont lieu, les processus qui les déclenchent, ainsi que les phénomènes associés et les conséquences qu’elles engendrent », souligne Étienne Pariat, coordinateur du Pôle de physique solaire au LESIA et co-investigateur scientifique sur deux instruments (SPICE et STIX). Le Solar Orbiter devrait avant tout être capable de voir le lieu de naissance des éruptions, ce qui va « nous permettre de faire le lien entre ce qui se passe à cet endroit sur le Soleil et l’impact qu’elles ont ensuite sur l’héliosphère et le milieu interplanétaire ». Concernant les éjections de masse coronale, « qui sont les structures qui peuvent impacter le plus l’environnement de la Terre », Solar Orbiter devrait permettre de mieux « comprendre comment elles sont générées et comment elles se déplacent dans le Système solaire ».

Ainsi, la sonde Solar Orbiter pourrait permettre de faire de nombreuses découvertes ! C’est pourquoi les astronomes et les scientifiques estiment que le lancement du satellite revient à ouvrir une fenêtre sur l’intérieur de la couronne du Soleil, qui est la source du vent solaire présent dans l’ensemble du Système solaire et dont l’interaction avec la Terre gouverne la météorologie de l’espace.

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