Les navires pour réaliser des éclipses solaires orbitales à la demande

Les éclipses solaires offrent un bref aperçu de la couronne solaire fantomatique qui entoure le Soleil, qui ne peut normalement pas être observée en raison de la luminosité du Soleil. Mais la couronne pourra bientôt être étudiée de manière plus continue : l’Agence spatiale européenne (ESA) a présenté publiquement ces deux éclipses. vaisseaux spatiaux qui composent sa nouvelle mission Proba-3, destinée à produire des éclipses solaires orbitales à la demande.

Le vaisseau spatial Proba-3 Occulter volera à environ 150 mètres du deuxième vaisseau spatial, Coronagraph, dévoilé aux médias dans les installations Redwire Space à Kruibeke, en Belgique, où ils subissent des tests avant vol. La paire s’alignera avec le Soleil si précisément que l’occultateur projettera une ombre sur la face du coronographe, obscurcissant le Soleil afin que la couronne soit visible.

“Les deux vaisseaux spatiaux agiront comme s’ils constituaient un énorme instrument de 150 mètres de long”, explique Dietmar Pilz, directeur de la technologie, de l’ingénierie et de la qualité de l’ESA. «Cependant, y parvenir représentera un défi technique extrême, car s’il y a le moindre décalage, cela ne fonctionnera pas. “Le processus de développement a été tout aussi long, mené par un consortium d’États membres de l’ESA dirigé par l’Espagne et la Belgique. Je suis donc très heureux de voir Proba-3 ici aujourd’hui, en train de préparer son lancement.”

Créer des éclipses solaires artificielles en orbite

L’idée sous-jacente n’est pas nouvelle : une capsule cylindrique Apollo a tenté de faire la même chose avec un vaisseau spatial soviétique Soyouz lors de la mission Apollo-Soyouz en 1975. Mais le but de Proba-3 est de produire systématiquement ces éclipses artificielles grâce à une formation en vol précis. , jusqu’à six heures consécutives pour chaque orbite de 19 heures et 36 minutes.

Les éclipses solaires se produisent à cause d’une coïncidence cosmique remarquable : le Soleil est 400 fois plus grand que la Lune de la Terre, mais il est aussi exactement 400 fois plus éloigné. Cela signifie que lorsque les deux corps sont exactement alignés dans l’espace, la Lune recouvre la face ardente du Soleil, révélant la couronne solaire, qui s’étend à des millions de kilomètres de notre étoile mère.

Les deux navires Proba-3, l’un au premier plan et l’autre derrière. (Photo : © ESA / P. Sebirot)

Une région peu observée de notre système solaire

Cette région peu observée de notre système solaire présente un intérêt à la fois scientifique et pratique : un million de degrés plus chaude que la surface du Soleil en dessous d’elle, la couronne donne naissance au vent solaire et à la météo spatiale, ainsi qu’à de violentes éjections appelées « coronales ». “éjections massives” qui provoquent des conditions météorologiques spatiales et des tempêtes solaires, et peuvent affecter à la fois les satellites en orbite et les réseaux terrestres d’énergie et de communication.

Pour observer la couronne, des télescopes spécialisés au sol et en orbite appelés « coronographes » peuvent incorporer des « disques d’occultation », des boucliers soigneusement conçus pour couvrir le Soleil dans leur champ de vision, imitant une éclipse solaire. Mais leur efficacité est limitée par un phénomène appelé « diffraction », dans lequel la lumière diffusée s’échappe autour des bords des coronographes. La manière de minimiser cet effet est d’éloigner le disque d’occultation du coronographe d’observation, mais les limites pratiques de la taille du vaisseau spatial ont rendu cette solution peu pratique pour l’espace.

Jusqu’à présent… En faisant voler les deux engins spatiaux en formation précise et avec une précision millimétrique, le principal instrument ASPIICS (Association of Spacecraft for Polarimetric and Imaging Investigation of the Corona of the Sun) images de la couronne solaire) de Proba-3 fournira données comme à bord d’un seul vaisseau spatial rigide, ouvrant une région d’étude jusqu’alors insaisissable entre 3 et 1,1 rayons solaires autour du Soleil.

Cette précision sera obtenue en combinant un ensemble de technologies de positionnement de plus en plus précises : la navigation par satellite ; des liaisons radio entre satellites, des caméras à lumière visible centrées sur des LED et, enfin, un faisceau laser réfléchi entre les engins spatiaux. Le deuxième instrument de Proba-3 est un radiomètre qui mesure la production totale d’énergie du Soleil, ce qui est important pour la modélisation météorologique.

Vol en formation entièrement autonome

Le vol en formation s’effectuera de manière totalement autonome, vers le sommet de chaque orbite de 60 000 kilomètres d’altitude, là où les perturbations gravitationnelles, atmosphériques et magnétiques sont minimisées. Le reste du temps, la paire passera le reste de son orbite en dérive passive et sécurisée. (Source : ESA)