Parker Solar Probe: une sonde en direction du Soleil
Publié par Adrien le 22/08/2018 à 00:00
Source: Observatoire de Paris
Parker Solar Probe deviendra bientôt l'engin spatial à s'être le plus approché du Soleil, en se plaçant à un peu plus de 6 millions de kilomètres de la surface de notre étoile. Cette sonde de la NASA embarquera notamment un instrument mis au point (Graphie) par des chercheurs du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public...), de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) d'Orléans et du CNES lors de son voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du XXe siècle...) dans la couronne solaire (La couronne solaire est la partie de l'atmosphère du Soleil située au-delà de la chromosphère et qui s'étend sur des millions de kilomètres en se diluant dans l'espace.). En tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.), cinq laboratoires français sont impliqués dans cette mission visant à lever le voile sur les phénomènes observés dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...). La sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace...) doit quitter 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 croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) le 11 août 2018.


vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) de Parker Solar Probe
NASA's Goddard Space Flight Center

Un peu plus près des étoiles, dans la couronne 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 avant qu'elles ne s'effondrent en...) qui entoure le Soleil. C'est l'objectif de la mission Parker Solar Probe de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...) pour tenter de résoudre l'un des plus grands mystères de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans...) contemporaine: comment la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) de son atmosphère peut-elle dépasser le 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...) de degrés alors que celle sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) atteint seulement 6 000 °C ? Les astrophysiciens ont déjà proposé que la couronne pourrait être chauffée par des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) électromagnétiques produites en surface, mais impossible de tester cette hypothèse sans se rendre sur place, dans un milieu aux conditions extrêmes, comme le fera cette sonde. Ses mesures permettront également d'étudier d'autres phénomènes, tels que la genèse des vents solaires.

Parker Solar Probe atteindra son objectif en novembre 2018, seulement trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) après son lancement de Cape Canaveral prévu le 11 août à bord d'une fusée (Fusée peut faire référence à :) Delta IV Heavy, le plus puissant lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) de la NASA. Pour atteindre son objectif aussi rapidement, la sonde battra le record de vitesse (On distingue :) par rapport au Soleil (1): au plus près de l'étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.), elle atteindra les 700 000 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le...) par heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences...). A cette vitesse par rapport à la Terre, Parker Solar Probe relierait Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la Seine en...) à Sydney en moins de 2 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) ! La sonde effectuera vingt-cinq passages à proximité du Soleil durant cette mission, entrecoupés de passages près de l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels sont placés en...) au cours desquels les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) récoltées pourront être envoyées aux scientifiques. Ses trois derniers passages l'amenant au plus proche du Soleil, à environ 6 millions de kilomètres de la surface solaire.


Assemblage de la sonde américaine Parker Solar Probe
© Ed WHITMAN/Johns Hopkins APL/NASA

Cette mission américaine profite de l'expertise de cinq laboratoires français, tels que le Laboratoire de physique et chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou...) de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels,...) et de l'espace (LPC2E; CNRS/CNES/Université d'Orléans) qui a développé un instrument embarqué à bord de Parker Solar Probe: son magnétomètre (Un magnétomètre est un appareil qui sert à mesurer l'aimantation d'un système. Il en existe différents types, basés sur des principes physiques différents. Les...) à induction mesurera les variations du 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...) dans la couronne solaire. Ces mesures seront donc cruciales pour comprendre comment elle peut être chauffée à des températures dépassant le million de degrés.

En outre, les équipes du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) (Observatoire de Paris–PSL/CNRS/Université Paris Diderot/Sorbonne Université) et du Laboratoire de physique des plasmas (CNRS/Observatoire de Paris–PSL/Ecole polytechnique/Université Paris-Sud/Sorbonne Université) ont participé à la mise au point d'un récepteur radio (Un récepteur radio (poste de radio, transistor, tuner, ...) est un appareil électronique destiné à recevoir les ondes électromagnétiques (anciennement appelées radioélectriques) émises par un émetteur radio. Sa fonction est aussi...) et de deux spectromètres, fabriqués aux Etats-Unis. Quant à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un...) 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 scientifique...) en astrophysique et planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses branches de la science ; son domaine d'étude s'étend des grains microscopiques jusqu'aux planètes géantes...) (CNRS/CNES/Université Toulouse III-Paul Sabatier), il sera impliqué dans l'exploitation des images de la caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la...) embarquée par la sonde. Enfin, le four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il...) solaire du laboratoire Procédés, matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) et énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est...) du CNRS a permis d'éprouver les matériaux et capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure,...) de Parker Solar Probe dans des conditions proches de celles auxquelles ils seront confrontés autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) du Soleil.

Le savoir-faire de ces laboratoires profitera par ailleurs à une autre mission d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) solaire à l'horizon (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...) 2020: à son tour, la mission Solar Orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation Windows, créé par le Dr Martin Schweiger, professeur à la University...) de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le...) prendra la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) du Soleil avec à son bord divers instruments de mesure développés dans plusieurs laboratoires français.

Notes:

(1) Pour exprimer les vitesses spatiales de manière non-équivoque, celles-ci sont définies par rapport à l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) exerçant la plus forte influence gravitationnelle. Le précédent record de vitesse par rapport au Soleil a été établi en 1976 par la mission Helios B avec une vitesse de 252 782 km/h.
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