Bien que nous puissions chérir et proclamer notre indépendance, nous vivons en fait dans une bulle protectrice appelée l'héliosphère.
Cet environnement extraordinaire est essentiellement la sphère d'influence du soleil. Il entoure notre système solaire et le protège à partir du rayonnement cosmique galactique qui provient principalement de l'espace – des rayons qui se déplacent près de la vitesse de la lumière. Le champ magnétique de la Terre nous protège également des rayonnements entrants.
L'héliosphère est un environnement électromagnétique, gonflé par le vent solaire – le flux de particules à haute énergie (protons, ions et électrons) que le soleil tire constamment à des vitesses souvent supérieures à 1 million de miles par heure.
Beaucoup plus seront appris sur cette région lorsque le vaisseau spatial de la cartographie et de la sonde de cartographie et d'accélération interstellaire de la NASA) est lancé sur une fusée SpaceX Falcon 9 du Kennedy Space Center en Floride. L'IMAP possède une suite de 10 instruments qui mesurera le vent solaire, le plasma, les particules à haute énergie et les champs électromagnétiques pour surveiller la météo de l'espace, qui peut avoir un grand impact sur les astronautes, les satellites et les systèmes de télécommunications.
L'un des grands experts de l'héliosphère et du vent solaire est William H. Matthaeus, professeur de physique et d'astronomie de Martin Pomerantz à l'Université du Delaware. Plus tôt en 2025, Matthaeus a été élu membre de la National Academy of Sciences, l'un des plus hauts honneurs qu'un scientifique puisse recevoir.
Matthaeus a aidé à façonner les questions, calculs et spécifications scientifiques liés à l'instrument de champ magnétique qui a jeté les bases de l'IMAP et est co-investigateur. Ses principales contributions concernent les turbulences du champ magnétique près de la Terre, les vitesses de plasma et les températures près de la Terre.
Au cours de son voyage de deux ans, l'IMAP enquête sur deux problèmes principaux – comment les particules chargées du soleil obtiennent tellement d'énergie et comment l'ensemble du système solaire interagit avec l'espace interstellaire. Il mesurera et étudiera également les particules fines appelées poussières cosmiques qui proviennent de l'extérieur du système solaire.
Le projet, dirigé par le professeur de l'Université de Princeton, David J. McComas, et géré par le laboratoire Johns Hopkins Applied Physics, comprend également d'autres universités et industries des États-Unis, 82 partenaires en tout.
« Nous allons trouver de nouvelles découvertes incroyables », a déclaré Nicky Fox, administrateur associé de la Direction de la mission scientifique de la NASA, lors d'une conférence de presse plus tôt ce mois-ci. « Qu'est-ce qui vient du soleil? Qu'est-ce qui vient du médium interstellaire? Nous sommes ravis des applications.
« Mais la science de la découverte réelle va littéralement réécrire des manuels et c'est pourquoi nous sommes tellement excités à ce sujet. »
Matthaeus est d'accord.
« Nous avons l'intention de faire partie de cette réécriture », a déclaré Matthaeus, « non seulement moi, mais mes étudiants et post-doctorants. Je leur dis toujours », ne regardez pas simplement votre épaule. Essayez de faire quelque chose que personne d'autre n'a fait auparavant. ' »
Le marquage avec IMAP est deux missions « Rideshare » – l'observatoire Carruthers Geocorona et la météo spatiale de la NOAA suivent sur le vaisseau spatial L1. Cette partie L1 de ce nom fait référence à l'adresse que IMAP aura dans l'héliosphère – Lagrange Point 1 – a été localisée à environ 1 million de miles de la Terre (vers le soleil) dans une zone d'équilibre relatif, où les forces gravitationnelles du soleil et de la terre sont à peu près.
Cela permet à un vaisseau spatial efficace de «place de stationnement» pour capturer des mesures sur une période plus longue. Il pourrait également fournir environ une demi-heure d'avertissement de radiation nocive entrante.
L'observatoire Carruthers Geocorona est la première mission axée sur l'étude des changements dans l'exosphère, l'atmosphère la plus externe de la Terre. La mission NOAA mesurera le vent solaire, le plasma thermique et le champ magnétique et sera capable de détecter les éjections de masse coronale, des éruptions géantes de la surface du soleil, qui envoient un temps d'espace vers la Terre.
« Tout cela concerne le temps spatial », a déclaré Matthaeus. « Si vous voulez savoir ce qui frappe la Terre, vous devez avoir des vaisseaux spatiaux dans la bonne position. C'est toujours un intérêt d'un point de vue météorologique spatial. Vous comprenez à quel point les perturbations sont importantes lorsqu'ils viennent. C'est important si vous voulez concevoir des missions pour mieux résister aux conditions et voir les conditions plus loin du soleil. »
Il est essentiel pour la protection des astronautes qui peuvent être impliqués dans les missions à venir sur la Lune ou Mars.
La région L1 est également d'un intérêt particulier pour Matthaeus. Il veut savoir quel autre vaisseau spatial peut être à proximité. Les mesures multispacecraft sont importantes pour comprendre la dynamique du plasma, par exemple, et voir plus de dimensions de tout ce qui se passe dans la région.
« Faire des mesures simultanées à partir de plusieurs vaisseaux spatiaux vous indique des informations qui ne sont pas disponibles autrement », a-t-il déclaré. « C'est l'une des spécialités de notre groupe. Et IMAP va ajouter un autre vaisseau spatial à la flotte L1, ce que j'aime appeler la » constellation L1 « . »
En plus de l'IMAP, d'autres vaisseaux spatiaux de collecte de données dans le quartier pourraient être Ace, Wind, Discover, MMS, Aditya.
« Il y aura au moins six vaisseaux spatiaux disponibles simultanément », a-t-il déclaré. « Vous ne pouvez pas mesurer trois dimensions avec un vaisseau spatial. Et même avec deux, vous n'obtenez qu'une seule direction. Maintenant, nous aurons maintenant des informations sur la structure tridimensionnelle des chocs, des éjections de masse coronale et des turbulences. Ce sera un énorme problème de science des données. Mais c'est très excitant et cela posera de nouveaux défis. »
C'est, a-t-il dit, son intérêt n ° 1 pour la mission.
« Une fois que vous avez autant de points spatiaux, au fil du temps, vous pouvez maintenant commencer à séparer l'espace et le temps. Et c'est important. Cela vous permet de mesurer des choses comme le taux de décroissance de la turbulence et le taux de chauffage de la turbulence. »
Parmi les capacités spéciales de l'IMAP, il y a sa capacité à capturer des images d'atomes neutres énergétiques (ENAS). Trois de ses 10 instruments captureront ces atomes, qui – parce qu'ils n'ont pas de charge – vêtent en ligne droite, non affectés par les champs magnétiques et leur turbulence. L'objectif est d'étudier d'où ces atomes viennent pour mieux comprendre les régions éloignées de l'espace.
