Une paire de vaisseaux spatiaux vient d'être lancée pour créer des centaines d'éclipses solaires artificielles en orbite.
La mission de l'Agence spatiale européenne, appelée Proba-3, permettra aux scientifiques « d'observer une éclipse à la demande », car un satellite bloque la vue du soleil de l'autre, a déclaré Andrei Zhukov, scientifique de la mission et physicien solaire de l'Observatoire royal de Belgique à Bruxelles. .
Cela permettra aux chercheurs d’étudier facilement la partie médiane de la couronne, la région la plus élevée de l’atmosphère solaire. Les scientifiques soupçonnent que bon nombre des mystères les plus persistants du soleil, depuis la façon dont le vent solaire est accéléré jusqu'à la raison pour laquelle la couronne est tellement plus chaude que la surface du soleil, pourraient avoir des solutions dans cette région insaisissable. «Cela change vraiment la donne», déclare Joukov.
La mission – lancée depuis l'Inde le 5 décembre à 5 h 34 HNE – se compose de deux satellites qui voleront ensemble en même temps, comme s'ils formaient une seule structure rigide dans l'espace. En formation, les satellites resteront distants de 144 mètres avec une précision d’un millimètre.
Un satellite, lorsqu'il est dirigé, bloquera le soleil du point de vue de l'autre, imitant une éclipse solaire totale. Le vaisseau spatial d'observation renverra ensuite des images haute résolution de la partie la plus interne de l'atmosphère diaphane du Soleil.
Normalement, les scientifiques peuvent utiliser des satellites pour observer la couronne directement à la surface du soleil dans des longueurs d’onde ultraviolettes extrêmes. Les scientifiques peuvent également intégrer une éclipse artificielle dans un télescope en plaçant un disque appelé coronographe devant l'objectif. Mais les ondes lumineuses se courbent autour du disque tranchant selon un processus appelé diffraction, détruisant l’image. Le coronographe doit donc bloquer une zone considérable autour du soleil, limitant ainsi la proximité de ces observations avec l'étoile elle-même.
La région intermédiaire, située à des distances de la surface d'environ une à trois fois le rayon d'environ 700 000 kilomètres du soleil, ne peut être observée que lors d'une éclipse solaire totale. (SN : 08/04/24). « Mais ils sont trop rares », dit Joukov. L’alignement du Soleil, de la Lune et de la Terre se produit environ une fois par an, ne peut être observé que depuis des endroits spécifiques de la planète et ne dure que quelques minutes.
Proba-3 créera des éclipses à la demande qui dureront six heures. Cette longue durée permettra aux scientifiques de voir comment la couronne se déplace et évolue au fil du temps.
Et la grande distance entre les deux vaisseaux spatiaux signifie que la diffraction pose moins de problèmes. Plus l'occulteur est éloigné, plus la lumière diffractée peut se propager avant d'atteindre l'observateur. Cela projette essentiellement une ombre plus nette, explique le physicien Amir Caspi du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado.
« Ce qui est intéressant avec Proba-3, c'est qu'ils vont éloigner l'occulteur beaucoup plus loin que ce que vous pourriez raisonnablement faire avec un seul vaisseau spatial », explique Caspi. « Cela signifie que vous pouvez faire en sorte que l'occulteur ait exactement la bonne taille et que vous puissiez voir plus près de la surface solaire. »
Rester tout le temps en formation d’éclipse consommerait trop de carburant, de sorte que les satellites passeraient la plupart de leur temps à voler librement. Mais les scientifiques s'attendent toujours à plus de 1 000 éclipses au cours des deux années de la mission.
Les satellites volant en formation de précision seront également utiles pour les missions futures. Une telle configuration pourrait, par exemple, relier plusieurs télescopes entre eux pour agir comme un seul, créant ainsi un télescope beaucoup plus large que tout ce qui peut être lancé depuis la Terre.
Caspi pense que les observations de Proba-3, combinées à celles d'autres engins spatiaux, prépareront le terrain pour la prochaine décennie de la science solaire.
« Il s'agit d'une utilisation très créative du vol en formation dans l'espace pour réaliser quelque chose qui serait presque impossible, voire impossible, à réaliser avec un seul vaisseau spatial », explique Caspi. « Cela ouvre ce nouvel espace de découverte d'observations qui étaient inaccessibles jusqu'à présent. »
