Pour Solar Orbiter, ce sera le survol le plus risqué à ce jour pour une mission scientifique. © ESA, ATG medialab
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Solar Orbiter va frôler la Terre cette nuit

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Le 27 novembre, Solar Orbiter survolera la Terre de près avant de commencer sa mission scientifique principale. La sonde, qui passera à seulement 460 kilomètres d'altitude, devra traverser les nuages de débris spatiaux qui entourent notre Planète, ce qui fera de cette manœuvre le survol le plus risqué à ce jour pour une mission scientifique.

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Solar Orbiter revient nous rendre visite avant de commencer sa mission scientifique principale : explorer le Soleil et sa connexion avec la « météo spatiale ». En effet, la sonde survolera la Terre le 27 novembre, passant à 4 h 30 UTC (5 h 30 heure de Paris) à seulement 460 kilomètres au-dessus de l'Afrique du Nord et des îles Canaries. À titre de comparaison, la Station spatiale internationale orbite actuellement à environ 420 kilomètres d'altitude.

Cette manœuvre est nécessaire pour diminuer l'énergie de la sonde et la diriger vers son prochain passage au plus près du Soleil. Pendant le survol de notre Planète, Solar Orbiter devra cependant traverser deux régions orbitales peuplées de débris spatiaux : l'anneau des satellites géostationnaires, à 36.000 kilomètres, et la zone des objets en orbite basse, autour de 400 kilomètres. Par conséquent, il existe un faible risque de collision. L'équipe des opérations de Solar Orbiter surveille la situation de très près et modifiera la trajectoire de la sonde si elle semble être en danger.

Phases du survol de la Terre par Solar Orbiter le 27 novembre 2021. © ESA

Opportunité en sciences de la Terre

Ce survol offre une occasion unique d'étudier le champ magnétique de la Terre. C'est un sujet d'intérêt car le champ magnétique est l'interface entre notre atmosphère et le vent solaire. Ces interactions sont étudiées par deux autres missions de l'ESA : les quatre satellites de la mission Cluster, à 60.000 km d'altitude, et les trois satellites de Swarm, à 400 km. Plusieurs engins spatiaux sont nécessaires pour briser l'« ambiguïté spatio-temporelle », c'est-à-dire l'incertitude quant à savoir si un changement a eu lieu parce qu'une sonde est passée d'une région à une autre avec des conditions différentes (un changement dans l'espace) ou survole une région dont les conditions changent (un changement dans le temps). Le survol de Solar Orbiter fournira encore plus de points de données à partir desquels reconstruire l'état et le comportement du champ magnétique terrestre.

Phase de croisière terminée

Ce survol marque une étape importante pour la sonde. De son lancement en février 2020 à juillet de la même année, Solar Orbiter était dans sa phase de mise en service, au cours de laquelle les scientifiques et les ingénieurs ont testé la sonde et ses instruments. Depuis juillet 2020, Solar Orbiter est en phase de croisière. Pendant ce temps, les instruments in situ ont pris des mesures du vent solaire et d'autres conditions autour de la sonde, tandis que les instruments de télédétection conçus pour regarder le Soleil étaient dans leur mode d'étalonnage et de caractérisation étendu.

Bien que Solar Orbiter ne soit pas encore en mode scientifique complet, beaucoup de données scientifiques ont été produites. Daniel Müller, scientifique du projet Solar Orbiter, explique qu'une mise à niveau du réseau de stations au sol de l'ESA a permis à la sonde de renvoyer plus de données que prévu sur Terre, et les scientifiques de la mission n'ont pas tardé à en profiter : plus de cinquante articles détaillant les résultats scientifiques de la phase de croisière de Solar Orbiter doivent être publiés en décembre par la revue Astronomy & Astrophysics.

 Solar Orbiter survolera la Terre de près et ce sera une manœuvre périlleuse car il lui faudra traverser les nuages de débris spatiaux qui entourent notre Planète. © European Space Agency, ESA

Plus près du Soleil

Le premier périhélie de Solar Orbiter a eu lieu en juin 2020, à 77 millions de kilomètres du Soleil. En mars 2022, la sonde effectuera son deuxième passage au plus près de notre étoile, cette fois à moins de 50 millions de kilomètres. « Ce sera à un tiers de la distance entre le Soleil et la Terre, explique Daniel Müller. Ainsi, par rapport à toutes les images haute résolution intéressantes que nous avons déjà obtenues, tout sera maintenant agrandi d'environ un facteur deux ». Cela inclut de nouvelles vues des « feux de camp » énigmatiques que Solar Orbiter a observés lors de son premier périhélie.

Solar Orbiter ne s'approche pas aussi près du Soleil que la sonde Parker Solar Probe de la Nasa, mais c'est volontaire : cela permet non seulement à Solar Orbiter de mesurer ce qui se passe dans le vent solaire, mais aussi de transporter des télescopes qui peuvent regarder le Soleil sans être détruits par la chaleur. Les deux ensembles de données peuvent ensuite être comparés pour lier l'activité à la surface du Soleil à la météo spatiale autour de la sonde.

Défi d'observation

Dans les moments précédant le passage au plus près de la Terre, les observateurs aux Canaries et en Afrique du Nord pourront apercevoir brièvement la sonde filant dans le ciel. Elle se déplacera à environ 0,3 degré par seconde, ce qui représente un peu plus de la moitié du diamètre apparent de la Lune chaque seconde. Pour la plupart des observateurs, elle sera trop peu lumineuse pour être repérée à l'œil nu et trop rapide pour que les télescopes puissent la suivre. Les jumelles devraient donc offrir les meilleures chances de l'apercevoir.

Lorsque Solar Orbiter sortira de l'ombre de la Terre, elle sera en route pour son rendez-vous avec le Soleil et les régions polaires solaires jamais encore vues. La phase scientifique de cette mission ambitieuse aura commencé.

  • Le 27 novembre à 4 h 30 UTC (5 h 30 heure de Paris), Solar Orbiter survolera la Terre à 460 kilomètres au-dessus de l'Afrique du Nord et des îles Canaries.
  • La sonde en profitera pour étudier le champ magnétique de la Terre.
  • Elle commencera ensuite sa mission scientifique principale : explorer le Soleil et sa connexion avec la « météo spatiale ».
  • En mars 2022, la sonde effectuera son deuxième passage au plus près de notre étoile.

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