Aux premières heures du dimanche 4 septembre, Solar Orbiter a survolé Vénus pour une manœuvre d’assistance à la gravité qui modifie l’orbite du vaisseau spatial, le rapprochant encore plus du soleil. Comme s’il essayait d’attirer l’attention de l’orbiteur alors qu’il se rapprochait d’un autre corps du système solaire, le soleil avait lancé une énorme « éjection de masse coronale » directement sur le vaisseau spatial et la planète juste deux jours avant leur approche la plus proche – et les données sont révélatrices .
Le 30 août, une grande éjection de masse coronale a tiré du soleil en direction de Vénus. Peu de temps après, la tempête est arrivée sur la deuxième planète du soleil. Alors que les données continuent d’arriver de Solar Orbiter, cette frappe révèle pourquoi la surveillance « in situ » de la météo spatiale et ses effets sur les corps et les engins spatiaux du système solaire sont si importants.
Heureusement, il n’y a eu aucun effet négatif sur le vaisseau spatial car l’observatoire solaire ESA-NASA est conçu pour résister et en fait mesurer les explosions violentes de notre étoile, bien que Vénus ne s’en tire pas toujours si facilement. Les éjections de masse coronales ont tendance à éroder l’atmosphère de Vénus, en éliminant les gaz au passage.
Volez haut avec le survol de Vénus
Solar Orbiter est au quart de sa mission d’une décennie pour observer le soleil de près et jeter un œil à ses pôles mystérieux. Son orbite a été choisie pour être en résonance étroite avec Vénus, ce qui signifie qu’elle revient à proximité de la planète toutes les quelques orbites pour utiliser sa gravité pour modifier ou incliner son orbite.
Ce troisième survol de Vénus a eu lieu dimanche à 01h26 UTC, lorsque Solar Orbiter est passé à 12 500 km du centre de la planète, soit à très peu près 6 000 km de sa « surface » gazeuse. En d’autres termes, il est passé à une distance de la moitié de la largeur de la Terre.
Sa distance par rapport à Vénus, son angle d’approche et sa vitesse ont été méticuleusement planifiés pour obtenir l’effet exact souhaité de la grande attraction gravitationnelle de la planète, la rapprochant plus que jamais du soleil.
« L’approche rapprochée s’est déroulée exactement comme prévu, grâce à une grande planification de la part de nos collègues de Flight Dynamics et aux soins diligents de l’équipe de contrôle de vol », explique Jose-Luis Pellon-Bailon, directeur des opérations de Solar Orbiter.
« En échangeant » l’énergie orbitale « avec Vénus, Solar Orbiter a utilisé la gravité de la planète pour changer son orbite sans avoir besoin de masses de carburant coûteux. Lorsqu’il reviendra vers le soleil, l’approche la plus proche du vaisseau spatial sera d’environ 4,5 millions de kilomètres plus proche qu’auparavant . »
Comprendre les particules qui présentent un risque de rayonnement
Les données transmises à la maison depuis que Solar Orbiter a rencontré la tempête solaire montrent comment son environnement local a changé au fur et à mesure que le grand CME passait. Alors que certains instruments ont dû être éteints lors de son approche rapprochée de Vénus, afin de les protéger de la lumière parasite réfléchie par la surface de la planète, les instruments « in situ » de Solar Orbiter sont restés allumés, enregistrant entre autres une augmentation des particules énergétiques solaires. .
Des particules, principalement des protons et des électrons, mais aussi certains atomes ionisés comme l’hélium, sont émises par le soleil en permanence. Lorsque des éruptions et des éjections de plasma particulièrement importantes sont tirées du soleil, ces particules sont captées et emportées avec elles, accélérées à des vitesses proches de la relativisme. Ce sont ces particules qui présentent un risque d’irradiation pour les astronautes et les engins spatiaux.
Améliorer notre compréhension des CME et suivre leur progression à mesure qu’ils traversent le système solaire est une grande partie de la mission de Solar Orbiter. En observant les CME, le vent solaire et le champ magnétique du soleil, les dix instruments scientifiques du vaisseau spatial fournissent de nouvelles informations sur le fonctionnement du cycle de 11 ans de l’activité solaire. En fin de compte, ces découvertes nous aideront à mieux prévoir les périodes de temps orageux dans l’espace et à protéger la planète Terre des violentes explosions du soleil.
SOHO capture l’éjection de masse coronale de l’autre côté du soleil en direction de Vénus. Crédit : ESA/NASA SOHO
Au revoir, Halo ?
Cette CME récente illustre une difficulté dans les observations météorologiques spatiales. Comme on le voit dans cette séquence de SOHO, un « halo complet » est visible lorsqu’un CME arrive directement sur la Terre, ou dans ce cas, se dirige directement vers la « côté éloignée » du soleil.
Déterminer si les éjections de masse coronale se dirigent vers la Terre ou s’en éloignent est délicat lorsqu’elles sont vues de la Terre, car dans les deux cas, elles semblent s’étendre. L’un des nombreux avantages de la prochaine mission Vigil est qu’en combinant les images prises depuis la Terre et la position de Vigil du « côté » du soleil, le cinquième point de Lagrange, la distinction entre une tempête venant en sens inverse ou au départ sera facile et fiable.
Le voyage de Solar Orbiter autour du soleil. Crédit : ESA/ATG medialab
La météo spatiale devient profonde
Le soleil exerce son influence sur tous les corps du système solaire. C’est la raison pour laquelle aucune vie n’a pu survivre sur les planètes intérieures, les températures étant trop chaudes et leurs atmosphères ayant été dépouillées depuis longtemps.
Alors que nous nous aventurons de la Terre à la Lune, il est essentiel que nous comprenions comment la météo spatiale peut affecter les corps humains, les robots, les systèmes de communication, les plantes et les animaux.
En plus d’une gamme d’outils pour comprendre l’effet du soleil sur l’infrastructure terrestre, le réseau de services de météorologie spatiale de l’ESA alerte actuellement les équipes effectuant des missions dans tout le système solaire des conditions météorologiques spatiales extrêmes, avec des prévisions pour Mercure, Vénus et Mars librement disponibles via le portail du réseau, et Jupiter en route.
« La collecte de données sur des événements comme celui-ci est cruciale pour comprendre comment ils surviennent, améliorer nos modèles de météo spatiale, nos prévisions et nos systèmes d’alerte précoce », explique Alexi Glover, coordinateur du service de météorologie spatiale de l’ESA.
« Solar Orbiter nous offre une excellente occasion de comparer nos prévisions avec des observations réelles et de tester les performances de nos modèles et outils pour ces régions. »