L’ESA et la NASA s’associent pour étudier le vent solaire

À l’approche de l’éclipse solaire totale d’avril, Solar Orbiter, dirigé par l’ESA, et Parker Solar Probe, dirigé par la NASA, sont tous deux à leur approche la plus proche du Soleil. Demain, ils profiteront de l’occasion pour étudier ensemble la pluie battante de plasma qui jaillit du Soleil, remplit le système solaire et provoque l’éblouissement et la destruction de la Terre.

Solar Orbiter et Parker Solar Probe ont tous deux des orbites très excentriques, ce qui signifie qu’ils volent près du Soleil pour l’observer de près, puis s’envolent au loin pour donner à leur technologie embarquée une chance de se remettre de la chaleur et des radiations intenses. Au cours de la semaine prochaine, pour la toute première fois, les deux vaisseaux spatiaux se trouveront tous deux au plus près du Soleil – ce que nous appelons le « périhélie » – en même temps.

De plus, cette approche la plus proche coïncide avec le fait que Solar Orbiter et Parker Solar Probe sont à angle droit l’un par rapport à l’autre lorsqu’ils regardent vers le Soleil.

Daniel Müller, scientifique du projet Solar Orbiter de l’ESA, explique pourquoi ce positionnement est spécial. “Ce jour-là, nous avons une configuration de vaisseau spatial unique, dans laquelle Solar Orbiter aura toute sa suite d’instruments pointés vers la région du Soleil où est produit le vent solaire qui frappera Parker Solar Probe quelques heures plus tard.”

Les scientifiques compareront les données collectées par les deux missions pour mieux comprendre les propriétés du vent solaire. Parce que Solar Orbiter est le plus proche du Soleil, ses télescopes observeront avec la plus haute résolution. L’approche rapprochée simultanée de Parker Solar Probe signifie que quelques heures seulement après que Solar Orbiter ait photographié les régions sources du vent solaire, le plasma de ce vent solaire presque vierge sera échantillonné dans l’espace par Parker Solar Probe. Cela permettra aux scientifiques de mieux comprendre le lien entre le Soleil et son héliosphère, l’immense bulle de plasma qu’il souffle dans l’espace.

Mais attendez… à son approche la plus proche, Solar Orbiter se trouve à 45 millions de km du Soleil, tandis que Parker Solar Probe n’en est qu’à 7,3 millions de km. Alors, comment Solar Orbiter observe-t-il quelque chose qui plus tard frappe la sonde solaire Parker ?

Pour répondre à cette question, nous devons examiner la différence entre la télédétection et les instruments in situ. Les deux missions embarquent les deux types d’instruments, mais alors que Solar Orbiter transporte davantage d’instruments de télédétection, Parker Solar Probe transporte principalement des instruments in situ (aucune technologie de caméra actuelle ne pourrait observer le Soleil d’aussi près et survivre).

Les instruments de télédétection fonctionnent comme une caméra ou nos yeux ; ils détectent les ondes lumineuses provenant du Soleil à différentes longueurs d’onde. Alors que la lumière se déplace à 300 000 km/s, il lui faut 2,5 minutes pour atteindre les instruments de Solar Orbiter au plus près.

Pendant ce temps, les instruments in situ de Parker Solar Probe fonctionnent davantage comme notre nez ou nos papilles gustatives. Ils « goûtent » directement les particules et les champs à proximité immédiate du vaisseau spatial. Dans ce cas, Parker Solar Probe mesurera les particules du vent solaire qui s’éloignent du Soleil à des vitesses supérieures à un million de kilomètres par heure. Bien que cette vitesse semble très rapide, elle est plus de 500 fois plus lente que la vitesse de la lumière.

«En principe, Solar Orbiter peut à lui seul utiliser les deux méthodes», souligne Andreï Joukov de l’Observatoire royal de Belgique, qui travaille sur les observations conjointes. “Cependant, Parker Solar Probe se rapproche beaucoup plus du Soleil et peut donc mesurer directement les propriétés du vent solaire – comme sa densité et sa température – plus près de son lieu de naissance, avant que ces propriétés ne changent au cours de son voyage loin du Soleil.”

“Nous remporterons vraiment le jackpot si Solar Orbiter observe une éjection de masse coronale (CME) en direction de Parker Solar Probe”, ajoute Andrei. “Nous pourrons alors observer de manière très détaillée la restructuration de l’atmosphère extérieure du Soleil pendant le CME et comparer ces observations à la structure observée in situ par Parker Solar Probe.”

Le travail d’équipe est à l’origine d’un travail de rêves

Ce n’est là qu’un exemple de la manière dont Solar Orbiter et Parker Solar Probe travaillent ensemble tout au long de leurs missions. Les instruments de Parker Solar Probe sont conçus pour échantillonner la couronne solaire (son atmosphère extérieure), en ciblant la région de l’espace où le plasma coronal se détache pour devenir le vent solaire. Cela donne aux scientifiques des preuves directes des conditions du plasma dans cette région et aide à déterminer comment il est accéléré vers les planètes.

Au-delà de la réalisation de ses propres objectifs scientifiques, Solar Orbiter fournira des informations contextuelles pour améliorer la compréhension des mesures in situ de Parker Solar Probe. En travaillant ensemble de cette manière, les deux vaisseaux spatiaux collecteront des ensembles de données complémentaires, ce qui permettra d’extraire plus de données scientifiques des deux missions que ce que chacune d’entre elles pourrait gérer seule.

Découvrez ici comment les missions se complètent.

Solar Orbiter aide à prédire l’éclipse solaire totale

L’anneau vaporeux que nous voyons autour du Soleil lors d’une éclipse solaire totale est sa couronne. Les données de Solar Orbiter collectées au cours de la semaine prochaine seront également utilisées pour prédire la forme que prendra la couronne lors de la prochaine éclipse.

Les chercheurs de Predictive Science Inc. utilisent les données des télescopes sur et autour de la Terre pour créer un modèle 3D de la couronne solaire. Avant chaque éclipse solaire totale, ils utilisent ces données pour prédire à quoi ressemblera la couronne solaire depuis la Terre.

Pour la première fois, Predictive Science intégrera les données de l’instrument polarimétrique et héliosismique (PHI) de Solar Orbiter. Cela leur permettra d’ajouter des informations sur le champ magnétique du Soleil à partir d’un point d’observation unique pour améliorer leurs prévisions.

La prédiction est déjà disponible ici. Il évoluera en temps réel à mesure que nous approchons de l’éclipse et que les données de Solar Orbiter seront ajoutées.

Ne faites pas de Galilée – utilisez des lunettes de protection !

L’éclipse totale de Soleil traversera l’Amérique du Nord le 8 avril 2024 à partir de 11 h 07, heure locale. Les éclipses solaires totales sont des occasions rares de voir la magnifique atmosphère extérieure du Soleil, normalement éclipsée par la surface brillante. Mais il faut faire très attention à porter des lunettes de soleil éclipse appropriées afin d’éviter des dommages aux yeux.

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