AA-ANO-6 Surveillance du Soleil et de l'environnement spatial de la Terre

Les objets géocroiseurs et les débris en orbite ainsi que les phénomènes se produisant à la surface du Soleil, dans le vent solaire ou l'environnement ionisé de la Terre sont susceptibles d'affecter les performances et la fiabilité de dispositifs sol et spatiaux, de mettre en danger la vie ou la santé humaine. Leur prévision opérationnelle et leur surveillance systématique font l'objet d'un intense développement dans tous les pays et particulièrement en Europe dans le cadre du programme SSA (Space Situational Awareness) de l'ESA. Elles constituent la mission de l'ANO6 qui a, outre ses aspects sociétaux, des retombées scientifiques importantes, en particulier sur la compréhension des cycles solaires, sur la physique des relations entre l'héliosphère et la Terre, et sur la dynamique de l'environnement spatial de la Terre. La surveillance à long terme fournit de plus les données nécessaires pour explorer d'autres relations entre le Soleil et la Terre, comme par exemple la contribution potentielle de l'activité solaire à l'évolution du climat.

Il existe quatre grandes sources de perturbations externes de l'environnement terrestre. Trois sont d'origine naturelle : l'activité solaire qui génère des perturbations par les rayonnements X/UV, les particules de haute énergie et les éjections de masse ; le couplage vent solaire / magnétosphère qui provoque des orages géomagnétiques associés à des perturbations électromagnétiques et la génération de particules énergétiques ; les astéroïdes, comètes et autres petits corps du système solaire susceptibles d'entrer en collision avec la Terre. Une quatrième source de risques provient des débris d'origine artificielle qui représentent également un risque croissant de collision pour les véhicules en orbite et la présence de l'homme dans l'environnement spatial de la Terre. Pour ces quatre sources de perturbations, la mesure continue et systématique, leur caractérisation en temps réel ou sur de grandes échelles de temps, leur modélisation, leur prévision, ainsi que l'étude de leurs effets sur l'environnement constituent le cadre de l'ANO6, tout comme la mise en accès des produits qui en résultent. La surveillance de l'environnement naturel et artificiel de la Terre nécessite les compétences des astronomes, fait appel à leurs moyens d'observation et de simulation, et présente un fort impact économique et humain (perturbations de trajectoires, collisions dans l'espace, perte de missions, etc.). Les astronomes sont seuls en mesure de faire bénéficier cette activité des progrès faits dans la recherche. Ils développent aussi des outils - tels des méthodes de reconnaissance automatisée de structures ou des codes de simulation - qui seront essentiels pour les activités opérationnelles et de prévision.

Tâches relevant de l'ANO6 :

  • Le suivi systématique et/ou en temps réel du soleil et de l'environnement spatial depuis le sol ou depuis l'espace,
  • La prévision de l'activité solaire et des conditions de l'environnement spatial,
  • La production d'indices géophysiques ou solaires et autres grandeurs caractéristiques utiles à la météorologie de l'espace,
  • La surveillance des objets géocroiseurs, météoroïdes et débris impliquant le suivi et la caractérisation des objets et la gestion de bases de données orbitales et physiques nécessaires à la prévention des risques, et la prévision des rencontres avec les essaims météoritiques.

Paramètres mesurés :

Indices d'activité solaire ; images multi-longueurs d'onde du soleil entier et spectres électromagnétiques ; magnétogrammes du soleil ; mesures plasma in situ dans le vent solaire ou l'environnement des planètes ; mesures du rayonnement radio émis par le soleil et les planètes ; indices géomagnétiques et ionosphériques ; positions et trajectoires de petits corps géocroiseurs du système solaire et des débris artificiels.

OSU responsables :

École et Observatoire des Sciences de la Terre de Strasbourg, Observatoire Midi-Pyrénées, Observatoire de Paris, Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre, Observatoire des Sciences de l'Univers Paris Sud, Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines.

Organismes associés :

CNES, ESA, France Télécom, IPEV, IRSN, Météo-France, NASA, ONERA.

Appartenance à un réseau international :

Certains services sont intrégrés dans le World Data System (WDS) de l'International Council of Science (ICSU), NMDB (Neutron Monitor DataBase), SSA (ESA, Space Situational Awareness). MPC/IAU (Minor planet center de l'UAI). Les projets de coopération Européenne (FP6, FP7) ont largement contribué à développer les activités de surveillance et d'applications.

La liste des SNO entrant dans le cadre de l'ANO-6 est consultable via la base de données : http://insu.obspm.fr/

Comité de coordination ANO6 :

Frédéric Auchère, Dominique Fontaine, Daniel Hestroffer, Benoit Lavraud, Aurélie Marchaudon (CSAA, coordinatrice), Nicole Vilmer (présidente)

Image du Soleil dans la raie CaIIK. © CLIMSO/OMP/CNRS.

Radiohéliographe de la station de Nançay. © Obs. Paris/CNRS.