| 18.07.05 |
Cluster
II, cinq ans déjà ! |
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Le 16 juillet 2005 marque l'anniversaire du lancement des deux premiers
des quatre satellites , une constellation d'étude des interactions entre le vent
solaire et le champ magnétique terrestre. Depuis cette date, la
constellation fonctionne de façon nominale et les informations fournies
par ces satellites ont considérableme nt
fait avancer la recherche dans ce domaine. Les satellites ont été
lancés par des fusées russes Soyouz équipées de l'étage fregat et
opérés par Starsem, depuis le cosmodrome de Baïkonour. La mise a
poste ayant été particulièrement réussie, la consommation de carburant
nécessaire pour rejoindre l'orbite définitive a été moindre qu'initialement
prévu de sorte que deux années d'activités opérationnelles ont été
gagnées.
Le lanceur Soyouz-Fregat sur son pas de tir
de Baïkonour. Crédits ESA / Starsem / S. Corvaja
Ces quatre satellites étudient les interactions complexes
entre le vent solaire et le champ magnétique terrestre. Ils travaillent
de concert avec SOHO l'observatoire spatial du Soleil. Lancés par
groupes de deux à l'été 2000, ils volent aujourd'hui dans l'espace
en formation tétraédrique. Ils sont construits à l'identique et
chacun est équipé de 11 instruments et d'antennes filaires de 43
m.
Conçus et développés en même temps,
et Cluster faisaient parti du programme d'étude des relations Soleil
Terre (Solar Terrestrial Science Programme ou STSP) mis en œuvre
par l'Agence Spatiale Européenne dans le cadre du programme Horizon
2000. Ces deux missions devaient étudier de concert le Soleil et
la magnétosphère terrestre. les Cluster seront construits à l'identique
et les objectifs initiaux seront conservés. Le programme de recherche
initialement dévolue à la mission originelle Cluster sera suivi
d'autant plus facilement que SOHO, l'observatoire du Soleil, a vu
sa durée de vie opérationnelle prolongée en conséquence. Ensemble,
les cinq vaisseaux collecteront des données sur la magnétosphère
et l'intérieur du Soleil qui seront, à terme, combinés avec celles
obtenues par d'autres missions de ce type.
SOHO
Depuis sa mise en orbite en 1995, SOHO a permis aux scientifiques
de percer certains des plus beaux secrets du Soleil et de comprendre
les mécanismes qui animent le vent qu'il émet à travers le Système
Solaire.
Le projet Cluster II
Les objectifs scientifiques de sont identiques à ceux de Cluster. Les satellites ont été
reconstruits à l'identique à partir d'un cinquième Cluster qui servait
notamment de banc d'essai. Les quatre engins spatiaux évoluent dans
l'espace en formation tétraédrique (c'est-à-dire en forme de pyramide
irrégulière à base triangulaire) sur une orbite très elliptique
(de 19 000 à 119 000 km de la Terre). Jusqu'à présent, les satellites
chargés d'explorer la magnétosphère évoluaient seuls ou, au mieux,
par groupes de deux. Les chercheurs étaient souvent dans l'impossibilité
de dire, au vu des mesures transmises concernant les essaims de
particules solaires, si un changement indiqué par un satellite correspondait
à une évolution dans le temps ou à un déplacement dans l'espace.
Cluster II permettra de mesurer et de déterminer exactement et en
trois dimensions les phénomènes qui concernent la magnétosphère
et bien entendu de faire le distinguo entre spatial et temporel.
L'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre
est un élément clé dans le programme STSP de l'ESA. Un exemple de
cette interaction, est l'entrée directe des particules du vent solaire
par les pôles de la Terre. Ces deux régions sont en quelque sorte
de véritables entonnoirs magnétiques (un dans chaque hémisphère)
qui concentrent les particules solaires. Elles se déversent sur
les pôles via des secteurs larges de 50 000 km et affectent les
régions de l'ionosphère sur une zone de 500 km de diamètre. D'où
le terme d'entonnoir.
L'accélération du plasma présent dans la queue de la magnétosphère
(derrière la Terre par rapport au Soleil) au cours d'orages est
un autre exemple d'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère.
Cette queue est un grand réservoir dans lequel les particules du
vent solaire et les particules ionosphériques (sous certaines conditions)
sont relâchées en grandes quantités. Lorsque qu'elles sont particulièrement
énergétiques, ces particules peuvent avoir des effets catastrophiques
sur l'activité humaine, perturber la distribution d'énergie et provoquer
des anomalies sérieuses sur les activités satellitaires (surtout
ceux évoluant sur l'orbite géostationnaire).
Les objectifs scientifiques
La constellation Cluster II détermine les processus physiques
qui entrent en jeu dans ces interactions en dessinant des cartes
en trois dimensions des structures du plasma présents dans ces régions.
Des mesures simultanées en quatre lieux différents permettent aussi
de mesurer pour la première fois les différentes quantités de plasma
dérivant.
Enfin, Cluster II étudie des structures de plasma à petite échelle
dans l'espace et dans le temps dans des régions telles que la magnétopause,
la queue de la magnétosphère et les régions aurorales et polaires.
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Un des quatre satellite Cluster II dans les installations
au sol du cosmodrome de Baïkonour.
Crédit ESO
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