211service.com
La mission spatiale pour nous offrir des heures supplémentaires vitales avant qu'une tempête solaire ne frappe
Nasa
L'événement Carrington est probablement l'événement le plus célèbre de l'histoire de la météo spatiale. Une tempête solaire massive qui a frappé la Terre en 1859, elle a produit tellement d'activité géomagnétique que les aurores boréales ont été vues aussi loin au sud que Cuba. Les télégraphistes ont signalé des étincelles provenant de leur équipement. Cela ne semble pas trop grave, mais si cela se produisait aujourd'hui, cela pourrait affaiblir l'électricité dans les centres urbains, couper le GPS et mettre en danger les communications par satellite.
Des tempêtes comme celle-ci peuvent ne se produire qu'une fois tous les 100 ou 200 ans, mais s'il y en a une, nous devrons le savoir.
L'analyse de la météo spatiale recherche des avertissements de tels événements catastrophiques (et des éruptions solaires plus petites et plus fréquentes) en observant le vent solaire du soleil, éjections de masse coronale (lorsque le soleil projette du plasma de sa couronne, perturbant les champs magnétiques), et d'autres phénomènes. Les prévisions peuvent prédire quand les aurores illumineront le ciel, mais plus important encore, elles peuvent avertir d'un événement catastrophique imminent.
Cet article est paru pour la première fois dans notre newsletter sur les technologies spatiales, The Airlock. Vous pouvez vous inscrire ici, c'est gratuit !
À l'heure actuelle, cependant, nous n'avons que quelques heures à quelques jours d'avertissement. La raison principale est que nous n'avons pas une bonne vue sur tout le soleil, et donc nous ne pouvons pas voir quand quelque chose de dangereux se forme autour de son dos. Une mission prévue de l'Agence spatiale européenne pourrait changer cela en nous donnant un coup d'œil sur le côté, ajoutant une ressource vitale à l'arsenal des prévisionnistes solaires. Les scientifiques sont dans une course contre la montre pour lancer la mission Lagrange avant que nos autres méthodes de détection du soleil dangereux ne soient plus opérationnelles.
Schéma des points de Lagrange entre la Terre et le Soleil. Nasa
Jusqu'à présent, la plupart des missions météorologiques spatiales étaient soit en orbite autour de la Terre, soit situées au point de Lagrange L1, situé entre la Terre et le Soleil. Points de Lagrange sont des emplacements dans l'espace où un objet conservera la même position par rapport à deux corps en orbite l'un autour de l'autre. Par exemple, un objet au point L1 semble rester juste devant la Terre, offrant une vue ininterrompue du soleil à tout moment. Cela en fait un endroit idéal pour les missions scientifiques - qui doivent dépenser moins d'énergie pour rester en place pour prendre des données - et, plus précisément, les satellites d'observation du soleil.
Mais cela ne nous donne qu'une vue d'un côté de l'étoile. La mission Lagrange de l'ESA profitera du point de Lagrange 5 pour nous donner une nouvelle perspective. L5 est à environ une unité astronomique de la Terre (la distance du soleil, ou 150 millions de kilomètres), mais sur le côté de la planète. Il s'agit du premier vaisseau spatial qui prévoit vraiment de rester là-bas en L5 et de fournir des données en continu, déclare Stefan Kraft, responsable de l'étude de la mission L1/L5 de l'ESA. Les engins STEREO de la NASA ont brièvement visité les points en 2009, mais l'arrêt nécessite en fait beaucoup plus de carburant.
Cette vue latérale donnerait aux chercheurs de l'ESA un regard constant sur la surface du soleil avant qu'il ne tourne vers la Terre (le soleil tourne autour une fois tous les 27 jours ), fournissant des avertissements plus précoces et plus précis si des conditions météorologiques spatiales dangereuses pourraient se présenter.
L'appariement des données de L1 et L5 aidera également à réduire les temps d'alerte. À l'heure actuelle, l'impact d'une éjection de masse coronale sur Terre ne peut être prédit qu'avec une précision de 6 à 12 heures. Selon le chef du segment météorologie spatiale de l'ESA, Juha-Pekka Luntama, la mission Lagrange ramènerait cela à quelques heures. Pour la perspective, les éjections les plus rapides mettraient 15 à 18 heures pour toucher la Terre. Il dit que cela améliorerait également les délais d'avertissement pour les flux de vent solaire à grande vitesse, qui, bien que moins dangereux, peuvent perturber les réseaux électriques et les satellites géostationnaires.
Représentation du satellite Lagrange. ESA
Pour les conditions météorologiques spatiales mineures, des avertissements plus opportuns pourraient garantir qu'aucune sortie dans l'espace n'est prévue pendant une tempête et que les intervenants d'urgence sur Terre disposent de communications de secours prêtes à fonctionner au cas où leurs radios s'éteindraient. En cas d'événement de type Carrington, les opérateurs de satellites pourraient arrêter leurs opérations, des avertissements pourraient être émis au grand public que leurs appareils GPS vont s'arrêter, et les opérateurs de réseaux électriques pourraient avoir la possibilité de protéger leur équipement.
Techniquement, la mission sera difficile. Sur Terre, trois stations régulièrement espacées dans l'ESA Réseau Estrack travailleront ensemble pour recevoir constamment des signaux de l'engin pendant la rotation de la planète. Et obtenir le signal vers la Terre en premier lieu n'est pas une tâche facile non plus. Le point L5 est environ 100 fois plus éloigné de la Terre que L1, ce qui signifie que la vitesse à laquelle les données peuvent être renvoyées est réduite.
Ensuite, il y a les tempêtes solaires elles-mêmes. L'engin ne se contentera pas de renvoyer des données à leur sujet, il devra également leur résister. Lorsque nous avons de graves événements météorologiques spatiaux, nous aimerions toujours observer, dit Kraft. Alors que tous les autres vaisseaux spatiaux peuvent essentiellement se cacher et passer en mode sans échec, notre vaisseau spatial devrait être prêt. Il dit que l'équipe développe actuellement un blindage plus robuste qui peut aider le satellite à résister à des tempêtes plus fortes que l'événement Carrington.
CETTE
Pour continuer à imager le soleil lors de conditions météorologiques extrêmes, l'engin utilisera l'intelligence artificielle pour reconnaître et supprimer, image par image, les particules chargées qui créent une sorte de neige sur les images.
Notre capacité à surveiller la météo depuis l'espace se dégrade.
La mission en est encore à ses débuts. À l'heure actuelle, l'équipe élabore le plan technique et prépare une proposition qui sera présentée avec d'autres études de l'ESA en novembre. Ils explorent exactement à quel point les systèmes doivent être robustes, en équilibrant les contraintes financières avec la nécessité de protéger l'engin. En fonction de cette proposition, il y a un financement supplémentaire pour exécuter réellement la mission. Si tout se passe comme prévu, ils seront lancés en 2025.
Kraft est optimiste que la mission sera approuvée. Il dit que l'équipe a déjà reçu des indications relativement claires de pays comme l'Allemagne et le Royaume-Uni indiquant qu'ils veulent la soutenir.
Le moment de cette approbation est critique, car de nouvelles missions météorologiques spatiales sont désespérément nécessaires. Dans quelques années seulement, nous perdrons certains des satellites scientifiques les plus cruciaux qui fonctionnent depuis des décennies. Notre capacité à surveiller la météo depuis l'espace se dégrade, dit Luntama.
La mission que les chercheurs craignent le plus de perdre est le satellite d'observation solaire et héliosphérique (SOHO), qui se trouve à L1. C'est la seule mission hébergeant un instrument qui surveille le début des éjections de masse coronale vers la Terre. Et c'est le principal outil encore utilisé pour donner des alertes et des avertissements lorsque quelque chose de dangereux se produit au soleil.
Lancé en 1995, il est déjà dans l'espace depuis plus de 20 ans, soit plus de quatre fois sa durée de vie initialement prévue. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis prévoit également son propre observatoire solaire pour aider à remplacer les données SOHO qui pourraient être perdues à L1. Son lancement est prévu en 2024, ce qui est juste à temps : Luntama dit que SOHO a, au plus tard, jusqu'en 2024 avant d'échouer. Des problèmes techniques pourraient l'amener à le faire d'un jour à l'autre.
Nous devons nous assurer que nous maintenons notre capacité à surveiller la météo spatiale, dit-il. Sinon, dans quelques années, nous serons réellement aveugles et nous ne pourrons plus protéger nos infrastructures de la météo spatiale.