Dans certaines régions du Brésil, ne soyez pas surpris si votre appareil GPS se comporte de manière erratique. Pendant des années, les chercheurs se sont creusé la tête, à la recherche d’une solution aux signaux GPS peu fiables dans les régions proches de l’Amazonie. La cause? Bulles de plasma dans l’espace.
La semaine prochaine, la NASA lancera un satellite conjoint américano-brésilien qui sera déployé depuis la Station spatiale internationale, avec des instruments scientifiques développés par l’Utah State University (USU) et des collaborateurs. L’objectif de la mission est d’étudier les bulles de plasma qui se forment haut dans l’ionosphère au-dessus de l’équateur.
Charles Swenson, professeur de génie électrique et informatique à l’USU, a travaillé avec l’Instituto Tecnológico de Aeronáutica du Brésil pendant des années, développant le satellite et recherchant des réponses sur les raisons pour lesquelles cette région du globe est si fortement affectée par le phénomène de la météo spatiale.
La Scintillation Prediction Observation Research Task, ou SPORT, est une mission conjointe entre les États-Unis et le Brésil conçue pour mesurer l’état de l’ionosphère, qui se trouve à 50 à 600 milles au-dessus de la surface de la Terre, et pour déterminer pourquoi des bulles de plasma s’y forment parfois.
Le satellite, construit par le Brésil, a à peu près la taille de deux miches de pain et héberge les mesures scientifiques de la météo spatiale fournies par l’équipe américaine de collaborateurs dirigée par Swenson.
Lorsque les ondes radio des satellites GPS traversent des bulles de plasma dans l’ionosphère, les signaux peuvent être déformés. Cette distorsion est connue sous le nom de scintillation, un problème qui affecte la fiabilité du GPS et a un impact négatif sur l’armée brésilienne, l’agriculture de précision et les systèmes d’atterrissage automatisés dans les aéroports du pays.
Comprendre les conditions qui conduisent aux bulles de plasma aidera les ingénieurs électriciens à concevoir une technologie GPS moins sensible à la scintillation.
« Les réponses à ces questions peuvent améliorer la capacité des chercheurs à prédire la formation de bulles de plasma et à comprendre les conditions dans lesquelles les anomalies de densité se développent dans l’ionosphère », a déclaré Swenson.
Des récepteurs radio au sol au Brésil enregistreront le modèle de scintillation sur les ondes qui traversent l’ionosphère et les compareront à la mesure par satellite du plasma turbulent dans l’espace.
Le Brésil est situé sous ce que l’on appelle l’anomalie de l’Atlantique Sud ou l’anomalie magnétique sud-américaine, qui se produit lorsque le rayonnement spatial plonge trop près de la Terre en raison d’une faiblesse du champ magnétique. Les chercheurs veulent savoir si cette région est différente des autres sites équatoriaux pour les bulles de plasma.
Swenson et ses collaborateurs prévoient d’utiliser SPORT pour appliquer les mêmes procédures à d’autres longitudes du monde qui pourraient également souffrir d’irrégularités ionosphériques. Swenson est le chercheur principal de la mission conjointe NASA-Brésil SPORT CubeSat pour étudier les conditions et les déclencheurs potentiels des bulles de plasma dans l’espace.
La mission Sport CubeSat devrait être lancée au plus tôt le 21 novembre depuis le Kennedy Space Center de la NASA dans le cadre de la mission de réapprovisionnement commercial SpaceX-26 vers la Station spatiale internationale.