STEREO : Anatomie d’une tempête solaire en 3 dimensions

- communiqué de presse

Lundi, 13 avril 2009

Vue d'artiste décrivant l'observation par STEREO de l'éjection de masse le 12-13 décembre 2008. © NASA. Mardi 14 avril 2009 à 13 heures (côte est américaine), la NASA tiendra une conférence de presse au cours de laquelle elle rendra publiques des images d’une éjection de masse solaire, révélant pour la première fois la morphologie en trois dimensions de ces structures. Ces images ont été obtenues grâce à l’instrument SECCHI embarqué sur les deux sondes jumelles constituant la mission STEREO (Solar TErrestrial RElations Observatory) de la NASA.
Cette mission scientifique, lancée en 2006, est dédiée à l'étude des relations Soleil-Terre. Les instruments ont été conçus et réalisés par des scientifiques américains et européens. Plusieurs équipes scientifiques françaises, appartenant à des unités mixtes de recherche du CNRS et soutenues par le CNES, ont contribué à la réalisation de trois instruments embarqués à bord de ces sondes, dont un ayant responsable scientifique français.


La mission STEREO fournit des informations originales sur les éjections de masse solaires, participant ainsi au programme international de Météorologie de l’espace.

Une des deux sondes précède la Terre dans sa rotation autour du Soleil en prenant de l’avance, et l'autre la suit, en prenant du retard. Les deux sondes forment actuellement un angle d’un peu plus de 45° avec le soleil et la Terre, permettant ainsi d’observer latéralement les éjections de masse solaires et ainsi de reconstituer leur cartographie précise en trois dimensions. En particulier, il est permis pour la première fois de les suivre jusque dans l’environnement de la Terre. Les images 3D ainsi reconstituées, à partir des données de l’instrument SECCHI, sont ensuite combinées avec les données in situ fournies par les autres instruments embarqués sur les sondes, ainsi qu'avec des données d’autres observatoires spatiaux et au sol (en particulier le radiohéliographe de la station de radioastronomie de l’Observatoire de Paris à Nançay). Ces observations complètent notre vision 3D des phénomènes depuis leur source solaire jusque dans l’environnement terrestre. Elles permettent d’étudier les processus de stockage d'énergie magnétique, les conditions physiques à l’origine des éjections puis de suivre leur progression dans le milieu interplanétaire.

Les progrès ainsi réalisés vont permettre d’accroître significativement les capacités de prévision de l’effet des perturbations d’origine solaire sur l’environnement terrestre.

Un réseau de stations terrestres, mis en place par la NOAA, reçoit en permanence, en temps quasi réel, des données de STEREO qui sont traitées et interprétées par les équipes scientifiques françaises. Une antenne du CNES, située en région Toulousaine, a été mise à niveau à cette occasion et complète ce premier réseau mondial de "météo de l'espace".

Plusieurs équipes scientifiques françaises, soutenues par le CNES, ont contribué à la réalisation de trois instruments sur les quatre ensembles instrumentaux embarqués à bord de STEREO.

  • SECCHI (Sun-Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation) est un ensemble d'instruments comportant un imageur dans l'ultraviolet extrême, deux coronographes en lumière blanche, et un imageur héliosphérique. Ces instruments étudient l'évolution en 3D des éjections de masse coronales (CMEs). L'Institut d’Astrophysique Spatiale (INSU-CNRS, Université de Paris-Sud 11) à Orsay est impliqué aussi bien au niveau du hardware (télescope imageur EUVI) qu'au niveau de l'analyse des données. Le laboratoire Charles Fabry (UMR CNRS, Institut d’Optique Graduate School, Université de Paris-Sud 11) à Orsay a réalisé les miroirs des télescopes EUVI. Le Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA, INSU-CNRS, Observatoire de Paris, Universités Pierre et Marie Curie et Paris-Diderot) est impliqué dans l’analyse des données et le soutien au sol (Radiohéliographe et réseau Décamétrique de la station de radioastronomie de l’Observatoire de Paris à Nançay).
  • STEREO/WAVES (S/WAVES) a été conçu et réalisé sous la responsabilité du LESIA. L’ensemble d’instruments S/WAVES détecte et analyse les ondes radio émises par les particules énergétiques et ondes de choc associées aux éjections de masse, et permet de suivre leur progression dans le milieu interplanétaire. La mesure de ces phénomènes en 3D permet de mieux en mesurer la vitesse et ainsi de prévoir avec plus de précision l’arrivée du nuage de plasma aux abords de la Terre. L’Université du Minnesota, l’Université de Californie à Berkeley, et le Centre Spatial Goddard sont impliqués dans cette investigation.
  • IMPACT (In situ Measurements of PArticles and CME Transients) comprend sept instruments : un analyseur d'électrons du vent solaire (SWEA : solar wind electron analyzer), un magnétomètre, une matrice de détecteurs de particules mesurant les ions et électrons accélérés lors les éjections de masse coronale. Le Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) à Toulouse (INSU-CNRS, Université de Toulouse 3), a développé les détecteurs SWEA pour les deux sondes de la mission.
Contact(s):
  • Jean-Louis Bougeret
    jean-louis [dot] bougeret [at] obspm [dot] fr, 01 45 07 77 04
  • Carine Briand, LESIA, Observatoire de Paris, INSU-CNRS
    carine [dot] briand [at] obspm [dot] fr, 01 45 07 77 03

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