Une sonde de la Nasa va explorer les frontières du Système solaire

Les planètes du Système solaire tournent autour de notre Soleil, mais ce n’est pas leur seule interaction avec lui. On a longtemps sous-estimé le rôle du vent solaire, ce flux de particules éjectées par le Soleil qui se propage dans toutes les directions dans notre Système. Il est devenu important de comprendre les processus qui l'animent au sein de l’héliosphère, la zone d’influence de notre Étoile.

La Nasa a lancé le programme Solar Terrestrial Probes (STP, sondes Terre-Soleil) pour étudier et prédire ces phénomènes, et les effets qu’ils pourraient avoir sur l’habitabilité d’une planète, et même leurs conséquences sur notre civilisation. Le programme compte déjà quatre sondes déployées entre 2001 et 2015 qui étudient les éjections de masse coronale (EMC), les processus de réchauffement de la couronne solaire, et les interactions entre le vent solaire et les magnétosphère, mésosphère et thermosphère terrestres. La mission Imap vient compléter les études en s’intéressant aux frontières de notre Système solaire.

Vue d'artiste de notre héliosphère. Seules les sondes Voyager 1 et 2 sont allées suffisamment loin pour titiller ses frontières. © Nasa, JPL

L’écho de l’héliosphère

Comment se comporte le vent solaire lorsqu’il parvient jusqu’à nos frontières ? À la limite de l’héliosphère, il est censé s’estomper et ne plus avoir d’effet au-delà. Comment ce vent solaire interagit avec les régions situées là-bas ? Quels sont les échos que nous en percevons ? La mission d’Imap est de nous aider à comprendre ces processus afin de compléter les études faites dans les régions proches du Soleil et à l’intérieur de l’orbite terrestre.

Répartition des instruments et divers sous-systèmes de la sonde. © Nasa/Johns Hopkins APL/Princeton University

Imap disposera de dix instruments scientifiques, dont trois détecteurs d’atomes neutres issus de l’héliogaine, de l’héliosphère externe, ou indiquant la direction et la nature de particules interstellaires, un magnétomètre, composé de deux détecteurs montés au bout d’une perche de 1,8 m de long. Un instrument observera la distribution des électrons transportés dans le vent solaire, un autre celle des ions d’hydrogène et d’Hélium issus du vent solaire et milieu interstellaire. Un autre instrument permettra de cartographier la répartition de la poussière interstellaire proche de nous.

Ces instruments aideront les scientifiques à cartographier et étudier la composition du milieu interstellaire proche de notre Système, et comment le vent solaire interagit dans ces régions.

Vue d'artiste de la sonde. Imap étudiera notamment les effets qui accélèrent les particules lorsqu'elles traversent notre Système solaire. © Nasa

Décollage en 2025

La revue critique de conception, audit indispensable pour donner le feu vert à la phase de construction de la mission, succède à d’autres CDR faites spécifiquement sur différents sous-systèmes et instruments scientifiques. À la suite de ces premières revues, la construction de certains composants a déjà débuté, selon la Nasa. Le nombre important d’instruments embarqués impose un timing rigoureux en vue d’un décollage en 2025.

Depuis le point de Lagange L1 Terre-Soleil, Imap fournira des observations in situ permettant des prédictions de météo spatiale en temps réel. © Nasa/Johns Hopkins APL/Princeton University

Imap ne suivra pas la route des sondes Pioneer ou Voyager pour un long voyage de plusieurs dizaines d’années et finalement sortir de notre Système solaire. Pour cartographier le voisinage de notre héliosphère, la sonde sera placée au point de Lagrange L1 du système Terre-Soleil et tournera sur elle-même. À cet endroit, l’étude du vent solaire ne sera pas gênée par les interactions avec la magnétosphère terrestre. La mission là-bas devrait durer au moins deux ans et sera pilotée depuis le Goddard Space Center.