Prières, sacrifices, bains de soleil - on pourrait dire que les gens adorent le soleil depuis des temps immémoriaux. Et ce n'est pas surprenant. Il est à seulement 150 millions de kilomètres - assez proche pour que sa lumière, sa chaleur et son énergie soutiennent toute la race humaine. Mais malgré le fait que notre étoile d'origine soit étudiée avec des télescopes depuis longtemps, nous n'en savons pas grand-chose. C'est pourquoi la NASA a récemment annoncé son intention de lancer une sonde révolutionnaire en 2018 pour toucher littéralement le luminaire. La mission initialement nommée Solar Probe Plus a maintenant changé son nom en Parker Solar Probe. La sonde a été renommée en l'honneur du physicien Eugene Parker, qui a réalisé d'importants travaux sur le vent solaire - le flux de particules chargées quittant le soleil.
Les missions d'exploration du soleil abondaient. En 1976, le vaisseau spatial Helios-2 s'est approché d'une zone à 43 millions de kilomètres de l'atmosphère du soleil. La sonde Parker de 1,5 milliard de dollars atteindra jusqu'à 6 millions de kilomètres de la surface du soleil - neuf fois plus près que n'importe quel vaisseau spatial avant lui. Cela nous ouvrira une nouvelle ère pour comprendre le soleil, car les capteurs pourront enregistrer et analyser les phénomènes se produisant sur le soleil.
Alors que l'altitude de vol de la mission peut sembler sûre - après tout, elle est de millions de kilomètres - l'énorme énergie du soleil bombardera sans pitié la précieuse cargaison de la sonde. Le boîtier en composite de carbone de 11,5 cm d'épaisseur, similaire à celui des voitures de Formule 1 modernes, protège les équipements sensibles. Cela est nécessaire car les températures vont monter à 1400 degrés et plus.
À des températures aussi élevées, les panneaux solaires alimentant le vaisseau spatial seront supprimés. Cette manœuvre maintiendra les outils et les alimentations proches de la température ambiante à l'ombre des boucliers en composite de carbone. De plus, l'engin spatial subira des radiations 475 fois plus intenses que sur l'orbite terrestre.
Toute erreur dans les trajectoires prévues de l'engin spatial fera plonger la sonde plus profondément dans l'atmosphère du Soleil, où plusieurs millions de degrés l'attendront. Bien sûr, cela détruira instantanément la sonde.
Science solaire
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Que pouvons-nous apprendre de cette mission risquée? L'activité dynamique causée par les particules chargées et les radiations émises par le Soleil lorsqu'elles entrent en collision avec la Terre s'appelle le temps solaire. Les conséquences du temps ensoleillé peuvent être catastrophiques, y compris la perte des communications par satellite, des changements dans l'orbite des engins spatiaux près de la Terre et des dommages aux réseaux électriques mondiaux. Plus important encore, il y a le risque d'exposer les astronautes à de puissants rayonnements ionisants.
Le coût dévastateur de ces violentes tempêtes électromagnétiques est estimé à 2 billions de dollars américains, et la météorologie spatiale a été officiellement inscrite au registre national des risques du Royaume-Uni.
La nouvelle sonde solaire pourrait révolutionner notre compréhension des conditions dont l'atmosphère solaire a besoin pour générer de puissantes rafales de météorologie spatiale en mesurant directement les champs magnétiques, la densité du plasma et les températures atmosphériques. Tout comme une bande élastique peut se casser après un étirement prolongé, la torsion et la traction constantes des lignes de champ magnétique qui traversent l'atmosphère du soleil peuvent accélérer les particules et provoquer un bombardement par rayonnement. Dès que les champs magnétiques s'effondrent, nous ressentons les effets de la météorologie spatiale.
Malheureusement, nous n'avons pas actuellement de moyen direct d'étudier les champs magnétiques du soleil. Les scientifiques essaient de trouver de nouvelles méthodes qui détermineront la torsion, la force et la direction des puissants champs du soleil, mais jusqu'à présent, elles ne donnent pas de résultats précis. La sonde Parker devrait nous y aider: elle pourra étudier les puissants champs du soleil juste à côté de l'étoile.
Des observations régulières et des mesures directes des conditions atmosphériques responsables de l'augmentation de l'activité météorologique spatiale sont d'une importance capitale pour fournir un avertissement critique des menaces solaires imminentes. La suite d'instruments FIELDS embarquée devrait fournir ces informations sans précédent. Les scientifiques peuvent ensuite le superposer sur des modèles informatiques et fournir aux agences spatiales, aéronautiques, énergétiques et des télécommunications des alertes constantes d'éventuelles perturbations météorologiques spatiales.
Bien entendu, comprendre les origines de la météorologie spatiale sera utile dans d'autres domaines importants de la recherche astrophysique. Les agences spatiales pourront mieux protéger les astronautes lors de futures missions habitées sur Mars, alors que seule la mince atmosphère de la planète rouge les protégera du rayonnement solaire entrant.
De plus, en étant capable de simuler avec précision les effets des courants de vent solaire, le futur vaisseau spatial pourra mieux utiliser les voiles solaires, avec lesquelles les scientifiques espèrent aller plus loin dans les profondeurs du système solaire. Ce sont peut-être eux qui nous ouvriront un véritable voyage interstellaire.
ILYA KHEL
