La mission Solar Orbiter capturera des images des pôles du Soleil

Illustration du Solar Orbiter de l'ESA
La mission Solar Orbiter de l’ESA fera face au Soleil depuis l’orbite de Mercure, à son approche la plus proche.Médialab ESA/ATG

Le dimanche 9 février, la NASA et l'Agence spatiale européenne (ESA) s'associent pour lancer une nouvelle mission visant à étudier notre soleil levant. fermer: Le Solar Orbiter, qui scrutera des zones du soleil jusqu'alors inédites pour en apprendre davantage sur la vie intérieure complexe de notre planète. étoile.

Contenu

  • Imaginer les pôles du soleil pour la première fois
  • Protéger l'orbiteur de la chaleur du soleil
  • Se lancer sur une orbite très inclinée
  • Deux missions solaires valent mieux qu'une
  • Chronologie de la mission

Imaginer les pôles du soleil pour la première fois

Solar Orbiter – le Soleil en gros plan

La mission se rendra là où aucun observateur n'est allé auparavant: au-dessus des pôles nord et sud du soleil. L'imagerie des pôles est particulièrement importante pour la modélisation météo spatiale, car cela nécessite un modèle précis de l’ensemble du champ magnétique du soleil. De plus, on pense que les pôles jouent un rôle dans le cycle des taches solaires, des taches sombres qui apparaissent à la surface du soleil et qui vont et viennent selon un cycle d'environ 11 ans. Les scientifiques n’ont toujours aucune idée de la raison pour laquelle ce cycle de 11 ans existe, mais l’examen des champs magnétiques des pôles pourrait apporter une réponse.

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Avec ses instruments d’imagerie avancés à bord, la mission Solar Orbiter sera la plus proche de l’étoile parmi toutes les caméras orientées vers le soleil. "Ce sera une terra incognita", a déclaré Daniel Müller, scientifique du projet de l'ESA pour la mission au Centre européen de recherche et de technologie spatiales aux Pays-Bas. "C'est vraiment une science exploratoire."

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Protéger l'orbiteur de la chaleur du soleil

Le vaisseau spatial Solar Orbiter est préparé pour être encapsulé dans le carénage de la charge utile Atlas V.
Le vaisseau spatial Solar Orbiter est préparé pour être encapsulé dans le carénage de la charge utile Atlas V. Sur cette image, la couche avant constituée d'une fine feuille de titane et les supports en forme d'étoile sont visibles. La couche avant reflète la chaleur, tandis que les supports assurent le soutien.NASA/Ben Smegelsky

Le Solar Orbiter entrera dans un orbite hautement elliptique, ce qui signifie qu'il voyage autour du soleil selon une forme ovale, se rapprochant à certains endroits plutôt qu'à d'autres. Cela entraîne des défis en matière de gestion de la température, comme le souligne Anne Pacros, responsable de la charge utile au Centre européen de recherche et de technologie spatiales de l'ESA aux Pays-Bas. expliqué: « Même si Solar Orbiter s’approche assez près du Soleil, il s’en éloigne aussi assez loin. Nous devons survivre à la fois aux fortes chaleurs et aux froids extrêmes.

Ces températures varient de moins 300 degrés Fahrenheit dans le froid de l'espace, jusqu'à 932 degrés Fahrenheit à son point le plus proche du soleil, à 26 millions de kilomètres. Pour gérer cette variation, l'orbiteur est équipé d'un bouclier thermique de 324 livres qui peut réfléchir le rayonnement solaire. chaleur et rayonnement énormes trouvés à proximité du soleil et qui peuvent résister à des températures allant jusqu'à 970 degrés Fahrenheit.

Le bouclier est constitué de couches de fines feuilles de titane, qui réfléchissent fortement la chaleur sans être trop lourdes. Ces couches sont placées sur une base en aluminium, en forme de nid d'abeille pour être solide mais également légère, et recouverte d'une feuille isolante supplémentaire. La base offre de la solidité, avec des supports en titane qui y sont attachés qui maintiennent les couches de papier d'aluminium en place. Il est important de noter qu'il y a un espace de 10 pouces dans le bouclier qui permet à la chaleur de s'évacuer dans l'espace, ainsi que des judas permettant aux instruments à bord de voir à travers.

Et il y a une dernière pièce au bouclier, mais elle est plutôt démodée pour un artisanat aussi moderne. Le bouclier est recouvert d'une poudre sombre semblable au charbon de bois ou aux pigments utilisés dans les peintures rupestres anciennes, qui protège l'engin du rayonnement solaire ultraviolet. "C'est drôle que quelque chose d'aussi avancé technologiquement soit en réalité très ancien", a déclaré Pacros.

Se lancer sur une orbite très inclinée

Le vaisseau spatial Solar Orbiter de l’ESA encapsulé dans le carénage de la fusée américaine Atlas V 411
Le vaisseau spatial Solar Orbiter de l’ESA encapsulé dans le carénage de la fusée américaine Atlas V 411 au Installation de traitement de charge utile Astrotech près du Kennedy Space Center en Floride avant le lancement le 21 janvier 2020.ESA-S. Corvaja

Le le lancement a lieu au Space Launch Complex 41 à Cap Canaveral, en Floride, avec l'engin à bord d'une fusée Atlas V de United Launch Alliance. Pour atteindre sa cible, l’orbiteur utilisera la gravité de la Terre et de Vénus pour s’éloigner du plan de l’écliptique. Il s’agit de la plaine plate, sortant à peu près de l’équateur solaire, dans laquelle résident la plupart des corps du système solaire.

En sortant de ce plan, l'orbiteur sera capable de voir le soleil sous un angle différent et d'en voir de nouvelles zones, comme ses pôles. "Jusqu'à Solar Orbiter, tous les instruments d'imagerie solaire se trouvaient dans le plan de l'écliptique ou très près de celui-ci", Russell Howard, spécialiste de l'espace. scientifique au Naval Research Lab de Washington, D.C., et chercheur principal de l'un des 10 instruments de Solar Orbiter, a déclaré dans un communiqué. déclaration. « Désormais, nous pourrons observer le soleil d’en haut. »

Tout au long de sa mission, l'orbiteur atteindra une inclinaison de 24 degrés au-dessus de l'équateur, pouvant atteindre 33 degrés si la mission se prolonge sur trois ans comme prévu.

Deux missions solaires valent mieux qu'une

 Chronologie des missions dédiées à l'étude du Soleil et de la connexion Soleil-Terre.
Chronologie des missions dédiées à l'étude du soleil et de la connexion Soleil-Terre.ESA

Le Solar Orbiter n’est pas le seul instrument dont nous disposons pour examiner le soleil. La sonde solaire Parker de la NASA est entrée en orbite autour du soleil en 2018 et a déjà images capturées des vents solaires et la première image de dans l'atmosphère du soleil. La sonde solaire Parker se déplace plus près du soleil que le Solar Orbiter, s'approchant à seulement 6 millions de kilomètres du soleil, mais elle dispose d'un équipement limité à bord.

L'idée est que les deux engins fonctionneront en tandem, le Parker étudiant le soleil de près tandis que l'Orbiter collectera davantage de données pour contextualiser les découvertes de Parker. De plus, les deux engins peuvent être utilisés pour mesurer les mêmes flux de vent solaire à des moments différents.

"Nous apprenons beaucoup avec Parker, et l'ajout de Solar Orbiter à l'équation ne fera qu'apporter encore plus de connaissances", a déclaré Teresa Nieves-Chinchilla, scientifique adjointe du projet de la NASA pour la mission.

Chronologie de la mission

Après son lancement, Solar Orbiter devrait effectuer son premier survol de Vénus en décembre 2020, puis effectuer son seul survol prévu de la Terre en novembre 2021. D’ici 2022, il passera pour la première fois à proximité du soleil, à moins de 31 millions de kilomètres. D’ici 2025, l’inclinaison atteindra 17 degrés et d’ici 2027, elle atteindra 24 degrés d’inclinaison. Si la mission est prolongée, elle pourrait se poursuivre pendant trois années supplémentaires en plus de sa mission principale de sept ans.

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