L’Agence spatiale européenne souhaite mettre en place un système d’alerte précoce pour la météorologie spatiale. L’idée est d’installer sur le point de Lagrange numéro 5 un satellite qui sera en mesure de surveiller le Soleil en permanence, de façon à détecter une activité solaire dangereuse avant qu’elle ne se déclenche en direction de la Terre. Provisoirement baptisé L5, ce satellite pourrait être lancé en 2025. Sa réalisation et celle des instruments qu’il embarquera s’annoncent d’ores et déjà comme un défi technologique.

Devenus indispensables dans notre quotidien, les systèmes spatiaux sont sensibles aux phénomènes météorologiques que génère l’activité solaire.

De la même manière que la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-chaleur-15898/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Chaleur" data-number data-copy="Dans le langage courant, le terme de chaleur est employé pour qualifier la sensation que donne un corps chaud.
Les physiciens qualifient&nbsp;la chaleur d’énergie thermique. Dans le système international, elle se mesure donc en joules (J). La chaleur correspond plus précisément à un transfert…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/7/3/5/735709801b_92578_chaleur.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-chaleur-15898/” data-more=”Lire la suite”>chaleur du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-soleil-3727/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Soleil" data-number data-copy="Etoile centrale du système solaire.
Le Soleil est l’étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d’environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/d/9/1d9cd1d45f_50034577_eruption.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-soleil-3727/” data-more=”Lire la suite”>Soleil détermine la météorologie sur la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/structure-terre-terre-4725/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Terre" data-number data-copy="Parmi les huit planètes du Système solaire, la Terre est l’une des quatre planètes telluriques, solides, de composition (roches silicatées et fer) et de densité moyenne voisines (entre 3,9 pour Mars et 6,1 pour Mercure), la densité moyenne de notre planète étant de 5,52.
Structure du globe…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/8/4/f/84ff7edce5_123534_terre-apollo8.jpg” data-url=”/planete/definitions/structure-terre-terre-4725/” data-more=”Lire la suite”>Terre, l’activité solaire est responsable des perturbations de notre environnement spatial. En plus d’émettre un flux continu de particules chargées, connu sous le nom de vent solaire, le Soleil produit parfois des éruptions appelées éjections de masse coronale (CME), expulsant des milliards de tonnes de matériaux liés à des <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-champ-magnetique-3878/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Champ magnétique" data-number data-copy="Le terme de champ magnétique désigne une région de l’espace soumise à l’action d’une force provenant d’un aimant. Il caractérise également l’influence d’une charge électrique en mouvement et exerce, réciproquement, son action sur les charges en mouvement.
Champ magnétique, aimant et champ…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/6/a/a/6aa47f5f22_85914_champ-magnetique.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-champ-magnetique-3878/” data-more=”Lire la suite”>champs magnétiques, souvent dans des <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-volume-15919/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Volume" data-number data-copy="Pour le physicien, le volume représente l’espace occupé par un corps, quel que soit son état, solide, liquide ou gazeux. Les solides et les liquides disposent d’ailleurs d’un volume propre, contrairement aux gaz.
Volume : mètre cube et litre
Dans le système international, l’unité de volume est…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/f/2/c/f2ca76e5fc_92832_volume.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-volume-15919/” data-more=”Lire la suite”>volumes plus grands que la Terre. Ces éjections de particules peuvent endommager l’électronique et les composants électriques des satellites, les cellules des panneaux solaires et détériorer la qualité des informations qu’ils transmettent (signaux TV, télecom, navigation). Ces éruptions solaires et les orages géomagnétiques provoquent aussi le réchauffement de la haute atmosphère qui peut s’étendre jusqu’à des altitudes empruntées par les satellites. La pression qui s’exerce sur les satellites les contraint à changer de trajectoire.

La météorologie spatiale a aussi des effets sur Terre. Les orages géomagnétiques peuvent perturber les réseaux de distribution d’électricité, les communications radio, civiles ou militaires et le fonctionnement des téléphones mobiles peuvent être perturbés par les émissions radio solaires et l’activité de la ionosphère. L’aviation commerciale est aussi exposée au rayonnement qui provoque des radiations. En moyenne, les passagers des vols long-courriers reçoivent l’équivalent en <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/physique-rayon-x-1002/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Rayon X" data-number data-copy="Le rayon X est un rayonnement électromagnétique composé de photons de 5 picomètres à 10 nanomètres. Utilisé dans la cristallographie et l'imagerie médicale, il fut découvert en 1895 par le physicien Wilhelm Röntgen.
Inventé en 1895 par Wilhelm Röntgen
Invention des rayons X
La découverte des…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/d/0/d/d0d21d96c0_50034252_372px-backscatter-x-ray-image-woman-02.jpg” data-url=”/sciences/definitions/physique-rayon-x-1002/” data-more=”Lire la suite”>rayon X d’une radio du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/biologie-poumon-7024/" class="tooltip-link" data-color="pink" data-title="Poumon" data-number data-copy="Les poumons appartiennent au système respiratoire.
Fonctions du poumon
Les deux poumons ont pour rôle de réaliser les échanges gazeux entre le corps humain et l’air ambiant. Ces échanges ont lieu au niveau des alvéoles, où le sang est alors enrichi en oxygène et appauvri en dioxyde de carbone….” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/4/8/3/483ff8575d_50035566_poumons-wwwcfeducationca.jpg” data-url=”/sante/definitions/biologie-poumon-7024/” data-more=”Lire la suite”>poumon et sont aussi susceptibles d’être soumis à des doses de radiation de cinq à dix fois plus élevées que celles au sol.

Enfin, les radiations solaires représentent un danger pour les astronautes à bord de la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/astronautique-station-spatiale-internationale-2571/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Station spatiale internationale" data-number data-copy="Depuis le 1er vol du Russe Youri Gagarine en 1961, les Hommes n'ont cessé d'imaginer des moyens de plus en plus innovants pour accéder et évoluer durablement dans l'espace.
La Station spatiale internationale (ISS), seule station orbitale en service,&nbsp;représente une étape majeure pour la…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/d/3/4/d34dc1c390_50084100_iss-01.jpg” data-url=”/sciences/definitions/astronautique-station-spatiale-internationale-2571/” data-more=”Lire la suite”>Station spatiale internationale et menaceront également les futurs explorateurs (ou habitants) de la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-lune-2550/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Lune" data-number data-copy="Une lune
Une lune avec un «&nbsp;L » minuscule est le satellite d’une planète. Par exemple Phobos et Deimos sont les deux lunes de la planète Mars.
La Lune
La Lune avec un&nbsp;«&nbsp;L » majuscule est l’unique satellite naturel de la Terre ; elle résulte sans doute d’une collision il y a 4,4…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/c/7/8/c785911d64_50034415_lune-05.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-lune-2550/” data-more=”Lire la suite”>Lune et de Mars.

Vers une météorologie solaire prédictive

La prévision de l’activité solaire et des conditions de l’environnement spatial est donc aujourd’hui une nécessité. La dernière étude de l'<a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-esa-2466/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="ESA" data-number data-copy="L'ESA (European Space Agency) est l'Agence spatiale européenne. Equivalent de la NASA en Europe.&nbsp;
L’Agence spatiale européenne représente pour l’Europe une porte d’accès à l’espace. Sa mission consiste à façonner les activités de développement des capacités spatiales européennes et à faire…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/0/9/f/09f0b05e28_50034401_logo-esa-fs.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-esa-2466/” data-more=”Lire la suite”>ESA a estimé que l’impact socio-économique potentiel d’un seul évènement météorologique spatial en Europe pouvait se chiffrer à 15 milliards d’euros. Cependant, une bonne partie de ces perturbations pourrait être évitée avec des prévisions précises. Pour cela, l’ESA prépare une mission d’alerte précoce pour les phénomènes météorologiques spatiaux potentiellement dommageables. Cette mission consistera à positionner, pour la toute première fois, un satellite au <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-point-lagrange-4540/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Point de Lagrange" data-number data-copy="Un point de Lagrange est une position de l'espace dans un système à deux corps, où leurs champs de gravité se combinent de manière à fournir un point d'équilibre à un troisième corps de masse négligeable, tel que les positions relatives des trois corps soient fixes.
Les points de Lagrange sont…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/1/e/e/1ee29c0d91_50034744_point-lagrange-nasa-wmap-science-team-01.jpg” data-url=”/sciences/definitions/univers-point-lagrange-4540/” data-more=”Lire la suite”>point de Lagrange numéro 5, qui permet d’observer en permanence le côté de notre étoile qui n’est pas visible depuis la Terre. Depuis cet observatoire, ce satellite de météorologie spatiale, provisoirement baptisé L5, sera en mesure d’étudier les évènements solaires extrêmes avant même qu’ils ne soient visibles de la Terre. L5 fournira des données pour des applications opérationnelles, telles que des prévisions classiques et des prévisions à très court terme de l’activité solaire et diffusera des avertissements et des alertes aux clients scientifiques, commerciaux et civils lorsque l’activité solaire sera susceptible de poser un risque. 

À ce point équidistant de la Terre et du Soleil, L5 sera en mesure d’identifier les segments orageux de la surface du Soleil avant leur rotation pour faire face à la Terre, puis de suivre les <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/climatologie-nuage-14525/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Nuage" data-number data-copy="Un nuage correspond à un amas visible de gouttelettes d’eau (et de glace) issues de la condensation et d’aérosols, en suspension dans l’atmosphère d’une planète. Sur Terre, on les retrouve principalement dans la troposphère (la couche la plus basse).
La formation des nuages
La quantité…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/7/e/b7e2382b95_59611_mer-nuages-seblino-camptocamporg-cc-30.jpg” data-url=”/planete/definitions/climatologie-nuage-14525/” data-more=”Lire la suite”>nuages ​​de CME lorsqu’ils se dirigeront vers nous. Mais ce n’est pas tout, L5 sera aussi capable d’observer à la fois le Soleil et la Terre, ainsi que l’espace entre les deux. Conséquence, il sera lui-même dans la ligne de mire de la météo spatiale de sorte qu’il sera fortement exposé aux radiations et particules du <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-vent-solaire-2445/" class="tooltip-link" data-color="purple" data-title="Vent solaire" data-number data-copy="Le milieu interplanétaire est balayé en permanence par un vent de particules électriquement chargées en provenance du Soleil.
Ce vent est très peu dense (10 particules par centimètre cube), mais très rapide (400 à 800 km/s). C’est un vent supersonique (il se déplace plus vite que les ondes…” data-url=”/sciences/definitions/univers-vent-solaire-2445/” data-more=”Lire la suite”>vent solaire

Pourtant, ces instruments devront continuer à fonctionner au plus fort de la <a tooltip href="https://www.futura-sciences.com/planete/definitions/climatologie-tempete-14551/" class="tooltip-link" data-color="light-green" data-title="Tempête" data-number data-copy="La tempête correspond à un événement météorologique violent. Elle est caractérisée par des vents forts, souvent accompagnés de précipitations intenses. La tempête est distribuée sur une zone de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre.
Il n’existe pas de caractéristiques précises pour…” data-image=”https://fr.cdn.v5.futura-sciences.com/buildsv6/images/midioriginal/b/9/7/b97fffc285_117970_tempete-littoral.jpg” data-url=”/planete/definitions/climatologie-tempete-14551/” data-more=”Lire la suite”>tempête. Lorsque d’autres satellites passeront en mode veille, L5 devra rester en activité et continuer à fournir ses services. Comme l’explique Piers Jiggens, spécialiste de l’environnement spatial à l’ESA, « sur Terre, il ne serait pas acceptable d’avoir une infrastructure de prévision météorologique qui cesse de fonctionner lorsqu’un ouragan arrive, car la couverture serait perdue au moment où l’évènement météorologique extrême affectera le plus notre vie. Dans l’espace, ce sera la même chose ».

Ce satellite et ses instruments seront durcis pour résister à ces radiations. L5 sera également doté d’une intelligence artificielle lui permettant de disposer d’une stratégie intelligente de détection des défaillances, d’isolement et de récupération des données et de correction des anomalies de bord.

Cette mission de météorologie spatiale n’a pas encore été officiellement approuvée par les instances dirigeantes de l’Agence spatiale européenne. Les ministres responsables des affaires spatiales des 22 États membres de l’ESA, de la Slovénie et du Canada, qui se réuniront en fin d’année lors de la session du Conseil de l’ESA au niveau ministériel, devront décider s’ils financent cette mission. Si c’est le cas, L5 sera lancé à l’horizon 2025.

Ce qu’il faut retenir

  • L’ESA souhaite installer un satellite (provisoirement baptisé L5) sur le point de Lagrange numéro 5 afin de surveiller et prévenir une activité potentiellement dangereuse du Soleil pour l’environnement spatial et la Terre.
  • Ce système d’alerte de météorologie spatiale devra fonctionner pendant des phénomènes spatiaux intenses et résister à des niveaux de radiation et de flux de particules très élevés.
  • Si le financement de cette mission est approuvé lors de la session du Conseil de l’ESA au niveau ministériel, le satellite L5 pourra être lancé à l’horizon 2025.
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