Les premières images et mesures de Solar Orbiter dévoilées

Publié par Adrien le 28/07/2020 à 09:00
Source: Observatoire de Paris
Lors de sa conférence de presse du 16 juillet 2020, l'Agence spatiale européenne a dévoilé les premières images du Soleil obtenues en EUV (Extreme Ultra-Violet) lors d'un premier passage proche du Soleil de Solar Orbiter. L'ESA y a aussi annoncé que les 10 instruments de 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 qui est au-delà. Cela couvre à la...) fonctionnent et en a publié les premières mesures.

Le laboratoire LESIA de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il...) - PSL est particulièrement impliqué dans l'expérience RPW (Radio and 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...) Waves) et dans une moindre mesure dans l'expérience STIX (Spectrometer/telescope for Imaging X-rays).


Les premières images et mesures de Solar Orbiter dévoilées

Premières mesures de RPW

L'instrument "écoute (Sur un voilier, une écoute est un cordage servant à régler l'angle de la voile par rapport à l'axe longitudinal du voilier et en conséquence l'angle...)" les signaux des électrons énergétiques en provenance du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique,...). Le Soleil est un accélérateur de particules (Les accélérateurs de particules sont des instruments qui utilisent des champs électriques et/ou magnétiques pour amener des particules chargées...) efficace. En particulier, lors des éruptions solaires, le Soleil produit des faisceaux d'électrons qui peuvent être injectés dans le milieu interplanétaire (Le milieu interplanétaire est la matière diffuse qui constitue l'espace du système solaire et à travers laquelle se déplacent les objets et les véhicules spatiaux.) et qui peuvent être détectés directement in-situ par l'instrument EPD à bord de 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,...), si la connexion magnétique est favorable ou par le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) radio qu'ils produisent dans le milieu interplanétaire. L'instrument RPW (Radio & Plasma Waves) sur Solar Orbiter peut ainsi écouter les émissions radio produites par les électrons énergétiques (en particulier les sursauts dits de type III).

La figure ci-dessous montre un des tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) premiers Type III observés par RPW, le 6 mai 2020. A cette période, Solar Orbiter était déjà situé à la moitié de la distance Soleil-Terre. Le sursaut observé commence vers 09:33 UT, lorsque les électrons énergétiques sont encore dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) externe du Soleil et s'arrêtent vers 09:47 UT, lorsque les électrons ont parcouru de l'ordre de 40 rayons solaires.


Sursaut de type III observé par RPW le 6 mai 2020. Solar Orbiter/RPW Team, ESA

Observer le Soleil en rayons X avec le spectro-imageur STIX

STIX détecte les émissions X solaires produites essentiellement lors des éruptions. Bien que l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) solaire soit encore faible, l'équipe STIX a eu la chance de détecter une éruption solaire (Une éruption solaire est un événement primordial de l'activité du Soleil. Elle se produit à la surface de la photosphère et projette au travers de la...), qui, bien que faible, a permis de tester tous les aspects de fonctionnalité de STIX.

La figure ci-dessous représente le spectre X détecté lors de l'éruption et illustre la façon dont celui-ci varie avec le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) au cours de l'éruption. La courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont des courbes.) rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) montre le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des temps par les hommes...) provenant de boucles chaudes qui sont des structures magnétiques coronales remplies 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 : un...) porté à 11 millions de degrés pendant l'éruption. La courbe bleue montre le signal produit par les électrons énergétiques accélérés au cours de l'éruption. Ces électrons énergétiques chauffent les couches basses de la couronne qui fournissent la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) qui ensuite remplissent les boucles coronales.


Spectre X détecté par STIX lors de l'éruption du 7 juin 2020. Solar Orbiter/STIX Team/ESA

L'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La...) directe (par focalisation) est difficile dans le domaine des rayons X, nécessite des télescopes et n'était pas adaptée à une mission telle que Solar Orbiter. Le système d'imagerie de STIX est donc un système indirect basé sur la mesure de 30 visibilités complexes du plan de Fourier. C'est à partir de ces visibilités qu'une image est reconstruite après transmission des 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.) sur 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...).

Obtenir une première image correcte nécessite un effort 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.), mathématique important ainsi qu'une excellente calibration instrumentale des différentes visibilités. L'effort est encore en cours. Lorsque le processus de reconstruction d'images aura été validé, les images X de STIX pourront être faites automatiquement.
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