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Proba-3 : un ballet de satellites ajustés au millimètre près pour mieux comprendre la couronne solaire
La mission Proba-3, partie de la Terre jeudi avec une fusée indienne, observera la couronne solaire en expérimentant un vol de deux satellites en formation, avec une précision millimétrique, à 60 000 km de la Terre. La couronne, cette « atmosphère » du Soleil, échappe encore largement à l’entendement. Invisible à l’œil nu ou avec de simples télescopes, aveuglée par l’éclat de l’étoile, elle a une épaisseur de plusieurs millions de kilomètres. Seule une éclipse totale de Soleil par la Lune révéla l’existence de ce halo de lumière aux premiers astronomes. Qui a trouvé dans les années 1930 la solution à l’éblouissement de l’étoile avec l’invention du Français Bernard Lyot et son coronographe, qui plaçait l’équivalent d’un disque lunaire dans un télescope. Mais comme rien ne vaut la clarté du vide de l’espace et l’absence de gravité pour une telle observation, la mission de l’Agence spatiale européenne (ESA) utilise le principe du coronographe dans l’espace. En y ajoutant un défi technologique, avec deux satellites fonctionnant en tandem et en mode automatique depuis deux ans. Ils réaliseront une orbite très elliptique autour de la Terre en 18 heures, les amenant à une altitude de 60 000 km. “Nous espérons en moyenne 10 à 12 heures d’observation par semaine” du corona, expliquait récemment Joe Zender, scientifique du projet à l’ESA, lors d’un point presse. Equipé d’un grand bouclier mesurant 1,40 mètre de diamètre, le premier satellite jouera le rôle de la Lune en masquant l’étoile solaire. Il sera suivi du deuxième satellite, embarquant le coronographe ASPIICS, qui pourra ainsi observer la couronne solaire dans le crépuscule créé par l’occulteur. L’opération nécessitera une précision jamais atteinte auparavant dans un tel exercice de vol en formation, réalisé à 144 mètres de distance. «Nous visons une précision de l’ordre du millimètre», explique Damien Galano, responsable du projet Proba-3 à l’ESA. Là où celui d’une précédente mission expérimentale, PRISMA, il y a plus de dix ans, atteignait le décimètre. La mission, opérationnelle dès le printemps après la séparation des deux satellites attendue en début d’année, viendra compléter les observations de deux sondes Solar Orbiter et Parker Solar Probe. Elle doit permettre de percer l’énigme de la couronne, un milieu très clairsemé dont la température se mesure en millions de degrés, alors qu’en dessous, à la surface du Soleil, elle n’atteint que 6 000 degrés. Autre question à éclaircir, celle de la physique voulant que la couronne soit la Source des vents solaires et des éjections de masse coronale, de gigantesques vagues de particules chargées porteuses de champs magnétiques, qui peuvent endommager les satellites et les installations terrestres. “En comprenant mieux la physique, nous pouvons améliorer nos modèles et par la suite améliorer nos prévisions concernant les satellites et l’impact sur Terre” de ces tempêtes solaires, a déclaré Joe Zender. Pour remplir leur mission, les deux satellites utiliseront trois appareils. Lorsqu’ils se dirigeront vers le Soleil, le satellite occulteur utilisera un capteur optique de reconnaissance d’images pour localiser le satellite coronographe qui le suit. Ensuite, un capteur laser permettra d’affiner la mesure de distance et la trajectoire des deux engins, qui seront corrigées avec un système de micropropulsion. Enfin, en mode observation, des « capteurs d’ombre » placés sur le satellite coronographe viendront parfaire la manœuvre. De telles technologies permettront d’installer des systèmes satellitaires fonctionnant en formation comme un seul instrument, pour observer l’espace mais aussi la Terre. Un autre domaine d’application serait la maintenance des satellites commerciaux. Une activité “nécessitant une approche précise et un certain nombre de manœuvres délicates”, selon Dietmar Pilz, directeur de la technologie à l’ESA. La mission Proba-3 est le fruit, pour le compte de l’ESA, d’une collaboration de 14 pays, menée par le groupe technologique espagnol Sener et le belge Spacebel, avec la participation d’Airbus qui a construit les plates-formes satellitaires et de la société américaine Redwire qui a intégré tous les éléments. L’utilisation d’une fusée indienne répond aux exigences de coût et d’adéquation du site de lancement pour l’injection de satellites sur une orbite spécifique.pcl/ber/grd/ale
