Les sondes de la NASA étudieront la « météo spatiale » potentiellement dangereuse

SpaceX a lancé mercredi des satellites jumeaux pour la NASA qui étudieront comment le vent solaire chargé électriquement interagit avec le champ magnétique terrestre, créant une « météo spatiale » en constante évolution et parfois dangereuse affectant les satellites, les réseaux électriques et d'autres systèmes critiques.

Les satellites TRACERS identiques fonctionneront dans la magnétosphère, « la région autour de notre Terre qui est dominée par le champ magnétique de la planète, et qui nous protège du rayonnement stellaire et vraiment de tout ce qui se passe dans l'espace », a déclaré Joseph Westlake, directeur de la division de physique solaire de la NASA.

« Ce que nous apprendrons de TRACERS est essentiel pour comprendre et, à terme, prédire comment l'énergie de notre soleil impacte la Terre et nos ressources spatiales et terrestres, qu'il s'agisse de signaux GPS ou de communication, de réseaux électriques, de ressources spatiales et de nos astronautes travaillant dans l'espace.

« Cela va nous aider à préserver notre mode de vie ici sur Terre. »

Cinq autres petits satellites ont fait un voyage dans l'espace avec TRACERS au sommet d'une fusée SpaceX Falcon 9, dont un qui utilisera un nouveau terminal « polylingue » pour communiquer avec plusieurs autres satellites et sondes spatiales utilisant différents protocoles.

Une autre collectera des données sur la quantité d'énergie solaire que la Terre absorbe et réémet dans l'espace, connue sous le nom de « budget de rayonnement », et une autre se concentrera sur la façon dont les « électrons tueurs » à haute énergie sont expulsés des ceintures de radiation de Van Allen pour retomber dans l'atmosphère.

Deux autres petits satellites étaient à bord, dont un « cubesat » expérimental qui testera la technologie de communication 5G à haut débit dans l'espace et un autre construit par une société australienne transportant cinq petits satellites pour tester la technologie de gestion du trafic aérien basée dans l'espace qui pourrait fournir un suivi et des communications d'avions partout dans le monde.

La mission a débuté à 14h13 HAE lorsqu'une fusée Falcon 9 de SpaceX a démarré sur le complexe de lancement 4E de la base spatiale de Vandenberg, sur la côte californienne. Le lancement a eu un jour de retard en raison d'une panne de courant régionale mardi, qui a interrompu les communications aériennes au-dessus de l'océan Pacifique, près de Vandenberg.

La deuxième fois, le compte à rebours s'est déroulé sans encombre jusqu'à zéro et après avoir propulsé l'étage supérieur et les charges utiles hors de la basse atmosphère, le premier étage s'est détaché, a inversé sa trajectoire et est retourné vers un atterrissage près de la rampe de lancement.

Quelques secondes plus tard, le moteur de l'étage supérieur s'est arrêté, plaçant le véhicule sur son orbite préliminaire prévue. Les deux satellites constituant la charge utile principale de TRACERS ont été déployés environ une heure et demie après le lancement.

Deux autres petits satellites devaient être lancés plus tôt sur une orbite légèrement différente, les autres suivant TRACERS quelques minutes plus tard.

TRACERS est l'acronyme de Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites. Construits par Boeing, ces satellites jumeaux voleront en tandem sur la même orbite, à 10 secondes à deux minutes d'intervalle, permettant aux chercheurs de mesurer avec précision les variations rapides indiquant comment le vent solaire se « couple » au champ magnétique terrestre.

« Le Soleil est donc une boule de plasma brûlante et ardente qui, en brûlant, dégage un gaz d'échappement que nous appelons le vent solaire, c'est un plasma qui s'écoule toujours du Soleil vers la Terre », a déclaré David Miles, chercheur principal à l'Université de l'Iowa.

Parfois, le champ magnétique terrestre le bloque, de la même manière qu'un rocher dans un ruisseau, dont l'eau s'écoule autour. Mais d'autres fois, ces deux systèmes se combinent et libèrent masse, énergie et impulsion dans le système terrestre.

Ce couplage entraîne des aurores boréales spectaculaires, « mais il entraîne également certaines des choses négatives que nous voulons... comprendre et atténuer, comme les courants électriques imprévus dans nos réseaux électriques qui peuvent potentiellement provoquer un vieillissement accéléré des canalisations électriques, une perturbation du GPS, des choses comme ça. »

« Nous cherchons donc à comprendre comment le couplage entre ces systèmes évolue dans l’espace et dans le temps », a déclaré Miles.

Les objectifs des autres satellites lancés mercredi vont de la science fondamentale au développement technologique. Le Terminal Expérimental Polylingue (PExT) testera des équipements capables d'envoyer et de recevoir des données de plusieurs satellites gouvernementaux et commerciaux via plusieurs protocoles de communication.

L’objectif est de rationaliser les communications vers et depuis une grande variété de satellites et de sondes spatiales afin d’améliorer l’efficacité et de réduire les coûts.

Un autre satellite, connu sous le nom d'Athena-EPIC, poursuivra les mesures en cours du bilan radiatif de la Terre, l'équilibre entre l'énergie solaire entrant dans l'environnement terrestre et l'énergie rayonnée vers l'espace.

En utilisant des pièces de rechange provenant de missions précédentes, Athena-EPIC testera des composants de satellite innovants de type LEGO destinés à réduire les coûts tout en réduisant la taille des satellites.

Le satellite REAL (Perte Atmosphérique Relativiste), un autre petit CubeSat, étudiera comment les électrons des ceintures de radiation de Van Allen sont déplacés, constituant une menace pour les satellites et autres systèmes. Robyn Millan, de l'Université de Dartmouth, en est la chercheuse principale.

« Les ceintures de radiations sont une région entourant la Terre, remplie de particules chargées de haute énergie se déplaçant à une vitesse proche de celle de la lumière », a-t-elle expliqué. « On les appelle parfois électrons tueurs, car ces particules représentent un danger pour nos satellites dans l'espace. Elles s'abattent également sur notre atmosphère, où elles peuvent contribuer à la destruction de la couche d'ozone. »

Le véritable cubesat pèse moins de 4,5 kg et mesure à peine 30 cm de long. Malgré sa petite taille, « il embarque un puissant capteur de particules qui, pour la première fois, mesurera très rapidement ces électrons lorsqu'ils pénètrent dans notre atmosphère, ce qui est essentiel pour comprendre ce qui les disperse. »

Ce qui rend REAL unique, a-t-elle déclaré, c'est la petite taille du capteur, qui lui permet d'être transporté par un cubesat, ce qui « pourrait permettre de futures missions, en particulier celles nécessitant des constellations de satellites ».