Aurore australe et météorologie spatiale
Publié par Redbran le 20/03/2019 à 14:00
Source: ESA

Aurore Australe
Nombreux sont ceux qui espèrent apercevoir ces volutes de couleur allant du vert au rouge qui flottent dans le ciel des régions polaires. Peu sont aussi chanceux que l'astronaute de l'ESA Tim Peake, qui a observé cette éblouissante aurore australe depuis la Station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat placé en orbite terrestre basse, occupé en permanence par un équipage international qui se consacre...) pendant sa mission en 2015.

Ces étonnantes manifestations lumineuses sont causées par un vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont éjectés de la haute atmosphère du Soleil. Pour les étoiles autres que le Soleil, on parle généralement...) violent qui fouette le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout...) qui protège la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...).

Une telle beauté a un prix, et le coût des aurores, appelées selon l'hémisphère aurores boréales ou australes, c'est celui d'une surveillance constante du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine...).

Le Soleil nous fournit lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) et chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !), et il est l'un des éléments clés de la vie (La vie est le nom donné :) sur Terre, mais c'est également une boule de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre :...) chaud, instable, et 1,3 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un (1 000 001). Il vaut...) de fois plus grosse que la Terre. Même âgé de 4,6 milliards d'années, le Soleil est actif et émet dans l'espace un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est...) constant d'électrons, de protons et de particules atomiques.

Lorsqu'il est particulièrement actif, le Soleil peut éjecter une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation...) de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe...) coronale, c'est-à-dire une éruption de nuages de plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles à neutrons...) solaire, dont les plus colossales d'entre elles peuvent avoir des conséquences sérieuses pour la vie sur Terre. En 1989, une telle éruption a produit une tempête (Une tempête est un phénomène météorologique violent à large échelle dite synoptique, avec un diamètre compris en général entre 200...) géomagnétique suffisamment puissante pour causer une coupure d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la branche...) de neuf heures (L'heure est une unité de mesure  :) au Canada.

La météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent...) spatiale s'intéresse aux variations des conditions dans l'espace qui sont dues à l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) solaire, et certains jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son...), il "pleut" des électrons et des protons. Les tempêtes géomagnétiques peuvent avoir un impact sur les systèmes vitaux dont dépendent nos sociétés modernes, comme les satellites, les réseaux de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...), et les réseaux de distribution d'électricité.

Alors que fait l'ESA en matière de météorologie spatiale ?


La future mission Lagrange
Nous ne pouvons pas contrôler notre Soleil, mais être alerté à temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) - comme se propose de le faire la future mission Lagrange de l'ESA - permettrait aux autorités civiles et aux acteurs commerciaux de prendre des mesures de précaution qui contribueraient à minimiser les pertes économiques et à éviter un désastre qui pourrait affecter chacun d'entre nous.

Etre préalablement averti de l'arrivée d'une tempête solaire donnerait le temps aux opérateurs de satellites, des réseaux de distribution d'électricité et des services de télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce terme est plus utilisé que le terme synonyme officiel...) de mettre en place des mesures de précaution, ou parfois, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) simplement, d'éteindre les dispositifs concernés.

En observant le Soleil depuis une position unique dans l'espace, le satellite (Satellite peut faire référence à :) Lagrange permettra la surveillance des tâches solaires potentiellement dangereuses et des jets, les vents solaires à grande vitesse (On distingue :), avant qu'ils ne soient visibles de la Terre. Il sera ainsi possible de détecter les événements solaires et leur propagation vers notre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) avec une plus grande précision qu'il n'est possible de le faire aujourd'hui.

#AuroraHunters, un événement pour la sensibilisation du grand public


Le groupe des chasseurs d'aurores
Du 3 au 5 mars, trente “chasseurs d'aurores” amateurs étaient invités par l'ESA à participer à un Social Space sur le thème de la météorologie spatiale à Tromsø, en Norvège. Au programme: des interventions d'experts, la visite d'observatoires de géophysique qui étudient les interactions entre la Terre et le Soleil, et bien sûr, sous réserve que la météo soit coopérative, l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) d'aurores boréales. Trois Français faisaient partie des sélectionnés, originaires de treize pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) différents.

Qu'ont-ils retenu de cette aventure ?

"Tout d'abord, j'ai été particulièrement surpris par la diversité des profils invités. Si nous avions tous en commun une passion pour l'espace, nous étions tous d'horizons (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique,...) différents. J'ai trouvé cela très enrichissant, tant pour les échanges sociaux que pour les regards sur les différents sujets abordés," explique Jean. "C'était le premier évènement de ce type auquel je participais, je ne savais guère à quoi m'attendre et n'ai maintenant qu'une envie: participer au prochain !".

"Effectivement," complète Christophe, "notre groupe comportait des professeurs, des journalistes, des météorologistes et d'autres personnes qui travaillent dans le milieu de l'espace mais également des personnes comme moi, dont le métier n'a rien à voir avec tout ça, simplement passionnées par ce qui se passe au-dessus de nous."

"Si j'ai un conseil à donner aux passionnés de l'espace qui ne postulent pas aux événements de ce genre proposés par l'ESA car ils se disent qu'ils ne seront jamais sélectionnés... c'est de tenter votre chance, les diplômes ne comptent pas, seule la passion pour l'espace est prise en compte !"

Charles, qui avoue avoir été surpris par la facilité d'intégration au groupe, ajoute: "J'ai été extrêmement impressionné par la taille des antennes à l'EISCAT, et être au pied de l'énorme antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) UHF permet de prendre conscience de l'ampleur des recherches en terme de météo spatiale."

"J'ai moi aussi beaucoup apprécié la visite de l'EISCAT ainsi que celle de l'ancien observatoire, un lieu chargé d'histoire scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.)" ajoute Jean. "Il est assez rare de voir ce genre d'installations de près et de discuter avec les scientifiques qui les gèrent. J'ai beaucoup appris sur la météo spatiale et surtout ses conséquences, que ce soit sur Terre ou dans l'espace."

Christophe renchérit: "J'ai appris énormément à propos des aurores boréales et de la météo spatiale en général, et j'ignorais jusqu'à maintenant que le Soleil pouvait avoir une telle influence sur ce qui se passait sur Terre et sur notre vie quotidienne, surtout lorsque le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur...) solaire est particulièrement fort."

"Je n'avais pas non plus conscience de l'ampleur des moyens mis en oeuvre pour surveiller la météo spatiale et j'ai été surpris de constater le haut niveau de coopération entre les différentes agences spatiales, et la participation de pays situés aux quatre coins de la planète aux programmes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) mis en oeuvre dans le cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est appelée rayon du cercle....) polaire. La science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...) et la connaissance humaine dépassent les frontières !"

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