Le rayonnement solaire surveillé par un instrument belge sur Columbus

Transit solaire de l’ISS, photographié par Thierry Legault, un astronome amateur français le 22 mai dernier
21 juin 2010

Cela fait deux ans que l’instrument spatial SOLSPEC, un spectromètre spécialisé dans la mesure spectrale de l’éclairement solaire hors atmosphère, pointe ses optiques en direction du Soleil. SOLSPEC est l’un des trois instruments européens qui composent la charge utile SOLAR dédiée à la mesure du rayonnement solaire depuis la Station spatiale internationale (ISS).

Cet instrument résulte d’une longue et fructueuse collaboration franco-belge entre le service LATMOS (Laboratoire Amotsphères, Milieux, Observations Spatiales) du CNRS français (PI : G. Thuillier) et l’Institut d’Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB), tous deux spécialistes du milieu atmosphérique terrestre et de la recherche en milieu spatial.

Aucune gêne atmosphérique

SOLSPEC prend part à la fantastique aventure spatiale de l’ISS

Mis en orbite par la navette ATLANTIS depuis le 7 février 2008, puis transféré le 15 février par deux astronautes sur la palette extérieure fixée au module européen COLUMBUS de l’ISS l’instrument SOLAR, avec SOLSPEC, fête ses deux premières années de mesures du Soleil acquises en dehors de l’atmosphère terrestre.

Les mesures réalisées depuis le 5 avril 2008 en orbite, c’est-à–dire plus ou moins en dehors de l’atmosphère, sont particulièrement intéressantes, vu qu’elles permettent de s’affranchir des phénomènes d’absorption et de diffusion. Ces phénomènes sont la conséquence de l’interaction du rayonnement solaire (de l’UV à l’IR) avec différentes molécules (O2, O3, H20, CO2, CH4, …) reliées à certaines longueurs d’onde. Ces mesures sont donc capitales pour l’étude de la physique solaire, une meilleure compréhension de la chimie et de la physique de l’atmosphère et la validation des modèles de transfert radiatif.

SOLAR SOLSPEC résulte en fait de multiples améliorations (upgrades) d’un instrument précurseur et pionnier qui, dès 1983, a réalisé des mesures du spectre solaire complet UV-VIS et IR grâce au Spacelab à bord de la navette spatiale américaine. La continuité des mesures est donc à présent assurée sur l’ISS. La modernisation de l’instrument, partagée entre la France et la Belgique, a concerné par ailleurs divers partenaires industriels belges, tels que Lambda-X (Nivelles) et PeDEO (Oudenaarde).

Information cruciale

Le spectrographe amélioré Solspec
SOLSPEC: garantie de la continuité des mesures de surveillance

Grâce à ces mesures, nous obtenons une information cruciale dans le domaine de la physique solaire et nous comprenons mieux les phénomènes chimico-physiques qui se passent dans l’atmosphère terrestre. Nous pouvons de la sorte valider les modèles de ce qu’on appelle le bilan radiatif. Ce bilan indique le rayonnement entrant et sortant de la Terre. Est-il en équilibre sur le long terme ? Sinon, notre planète va de façon permanente connaître soit un réchauffement soit un refroidissement. Mais à court terme, l’énergie des rayonnements va très vraisemblablement se répartir sur l’ensemble de la Terre.

A la grande satisfaction de tous

Ainsi, l’IASB, qui possède une longue expérience dans la mécanique spatiale de précision, s’est par exemple investi dans la nouvelle configuration mécanique requise pour l’intégration sur une palette extérieure de Columbus. Outre la remise à niveau de l’électronique, de nouveaux systèmes optiques très performants ont été implémentés, élargissant pour la première fois le spectre des mesures spatiales IR jusqu’à 3.1 µm. De même, la nouvelle version de SOLSPEC a été assemblée, caractérisée optiquement et étalonnée avec précision dans les laboratoires de l’IASB et du PTB (Physikalisch-Technischen Bundesanstalt), avant d’être livrée à l’ESA.

L’IASB est particulièrement satisfait du bon comportement de SOLSPEC : « Après deux années d’un fonctionnement nominal, nous pouvons dire que SOLSPEC, qui est contrôlé depuis le centre de contrôle du B.USOC à l’IASB, poursuit sa mission. Notre instrument prend ainsi part à la fantastique aventure spatiale de l’ISS ».

Prolongation jusqu’en 2013

SOLSPEC offre de rares possibilités pour collecter une série continue de mesures depuis un site de surveillance comme l’est l’ISS autour de la Terre.

L’ESA et la NASA viennent d’ailleurs de confirmer la prolongation de la mission jusqu’en 2013, offrant ainsi une rare opportunité d’accumuler une longue série de mesures depuis un observatoire privilégié. « Cet instrument offre de rares possibilités pour collecter une série continue de mesures depuis un poste de surveillance, comme l’est l’ISS autour de la Terre. »

En ce début de cycle solaire de onze ans, les premières analyses des données de SOLSPEC sont déjà présentées régulièrement lors de colloques qui réunissent les experts américains et européens pour la mesure de l’éclairement solaire. Il est d’ores et déjà établi que SOLSPEC apporte une contribution essentielle à la compréhension des relations entre notre planète, avec ses habitants, et son étoile. L’Institut d’Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB), avec SOLSPEC renforce une expertise scientifique et technologique qui fournit différents services dans les domaines concernant la physique et la chimie des atmosphères et l’action du Soleil sur celles-ci.

Plus d'infos sur Solspec

Contact : Stéphanie Fratta
Responsable Communication scientifique
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