Solar Orbiter : Riche récolte de données in situ
Lancée il y a un peu plus d’un an (le 10 février 2020), la sonde Solar Orbiter continue son voyage vers le Soleil, emportant à son bord une dizaine d’instruments ! Elle se trouve actuellement à une distance du Soleil de 0,95 UA (unité astronomique correspondant à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil, soit 150 millions de kilomètres).
Un des objectifs principaux de la mission Solar Orbiter est de mieux comprendre les mécanismes du vent solaire (chauffage, accélération, évolution, composition) et sa relation avec les phénomènes éruptifs à la surface du Soleil (par exemple les éjections de masse coronale). À ces fins, elle transporte à son bord des instruments de télédétection (lire à propos) et des instruments mesurant les caractéristiques du plasma du vent solaire autour de la sonde (les mesures in situ).
Le Laboratoire de physique des plasmas - LPP (CNRS/Ecole Polytechnique/Sorbonne Univ.) a participé avec trois autres laboratoires français du CNRS au développement des instruments RPW et SWA qui font partie de cette dernière catégorie. Dès une semaine après le lancement de la sonde, ces deux instruments ont commencé à opérer et à fournir des données aux scientifiques !
RPW (Radio and Plasma Waves) : mesurer les champs électromagnétiques
RPW est une suite d’instruments composée de trois sous-systèmes (dont LFR fourni par le LPP) connectés à des capteurs. Il devrait permettre de faire des mesures très précises des champs électriques basse et haute fréquence. Ces champs électriques, actuellement encore non détectés, sont en effet soupçonnés de jouer un rôle important dans les mécanismes de chauffage et d’accélération du vent solaire.
SWA (Solar Wind Analyser) : mesurer et caractériser les particules qui constituent le vent solaire
Comment établir les liens physiques fondamentaux entre l'atmosphère hautement dynamique magnétisée du Soleil et le vent solaire dans tous ses états (calmes ou perturbés) ? C’est l’instrument SWA, formé de trois capteurs (PAS, EAS et HIS) et d’un ordinateur central (DPU) qui est chargé de nous donner les réponses.
Déjà des observations depuis le lancement de Solar Orbiter !
Dès une semaine après le lancement de la sonde, ces deux instruments ont commencé à fournir des données aux scientifiques ! Grâce à RPW, des chocs interplanétaires (variations brutales de la densité du vent solaire) ont été observés. Cela n’avait jamais été mesuré auparavant avec autant de précision.
De plus, au moment où Solar Orbiter a utilisé l’assistance gravitationnelle de Vénus (27 décembre 2020), il a frôlé cette dernière et a séjourné longtemps dans la queue de sa magnétosphère. Pendant cette période, il a subi un choc, en amont de sa magnétosphère. RPW était en mode « burst » (mode rafale) toute la journée et a pu ainsi enregistrer une grande quantité de signaux ! Quand Solar Orbiter s’est éloigné de la magnétosphère de Vénus, les données de RPW ont montré qu’il s’était retrouvé subitement dans le vent solaire, beaucoup plus calme.
Le 30 mai 2020, Solar Orbiter a traversé la queue de la comète C/2019Y4 (ATLAS). L’instrument PAS a permis de faire des mesures originales de la composition du milieu perturbé par le vent solaire.
Solar Orbiter a donc déjà quelques belles observations à son actif, mais ce n’est qu’un début ! Grâce à ces instruments, notre Soleil devrait nous révéler bien d’autres secrets ces prochaines années !
Contact au LPP :
Thomas Chust, chargé de recherche CNRS