L'ESA met au point un instrument de météorologie spatiale

SEISOP: Tracking space weather data
2 février 2007

Lorsqu'un satellite rencontre des particules chargées de haute énergie ou lorsqu'il est soumis à d'autres phénomènes météorologiques spatiaux, le fonctionnement de l'électronique de bord peut être perturbé et les instruments scientifiques endommagés, ce qui peut entraîner, dans certains cas extrêmes, la perte de la mission. Un instrument perfectionné en cours d'élaboration à l'ESOC devrait fournir une capacité de surveillance et de prévision efficace.

L'activité solaire agit sur l’ensemble du système solaire de plusieurs manières. Les éruptions solaires produisent notamment des flux de particules de haute énergie, ainsi que des bouffées soudaines de rayons X extrêmement dangereux. Des rayons cosmiques de haute énergie provenant d'autres zones de la galaxie peuvent également pénétrer dans notre système solaire. Ces phénomènes sont en grande partie à l'origine du comportement anormal et du vieillissement des satellites ainsi que des instruments scientifiques particulièrement sensibles embarqués à leur bord.

Large solar flare, 13 December 2006

Depuis le début de l'année 2005, un instrument de veille et de prévisions météorologiques spatiales, baptisé SEISOP (Space Environment Information System for Operations - Système d'information de l'environnement spatial pour les opérations) est en cours de développement au Centre d'opérations spatiales de l'ESA. SEISOP transmet quasiment en temps réel des relevés météorologiques spatiaux à Integral, l'observatoire spatial du rayonnement gamma de l’ESA.

Mis au point en collaboration avec l'ESA dans le cadre de son projet pilote Applications de Météorologie Spatiale, et bénéficiant du financement de la Task Force portugaise de l'ESA, SEISOP se compose d'une base de données regroupant l'historique de l’état de santé des satellites et des observations de météorologie spatiale en provenance du monde entier. Cette base de données est associée à des logiciels extrêmement perfectionnés qui communiquent des informations, des alertes, des prévisions et des relevés à l'équipe chargée du contrôle du satellite Integral en orbite.

« Les conditions météorologiques spatiales ont des répercussions diverses sur les satellites. Elles peuvent entraîner la perte aléatoire de données, altérer la dynamique de l'orbite, et réduire la qualité des données scientifiques. Par conséquent, il est essentiel d'obtenir des mises à jour en temps réel lorsqu'il s'agit de décider de couper les instruments en présence de conditions dangereuses », déclare Alessandro Donati, responsable des technologies de contrôle des missions à l’ESOC.

Une partie des données de météorologie spatiale est recueillie par les satellites de l'ESA, de la NASA et de la NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration - agence américaine chargée de l'étude des océans et de l'atmosphère), tandis que d’autres observations proviennet de nombreux instituts et stations au sol. SEISOP est membre du Space Weather European Network (SWENET), le réseau européen de météorologie spatiale.

SEISOP permet aux contrôleurs de mission de prévoir quand il convient d'arrêter les instruments, comme les capteurs stellaires notamment, de placer les systèmes en « mode sécurisé » et de prendre d'autres mesures de protection de l’électronique embarquée et des instruments scientifiques.

Certains instruments sont programmés pour s'éteindre automatiquement lorsque les conditions sont défavorables, mais la plupart ne le sont pas. De plus, la remise en service d'un instrument suite à une coupure automatique nécessite beaucoup de temps. Enfin, il était jusqu'à présent difficile de savoir quand les radiations liées à une éruption solaire étaient retombées à un niveau ne présentant plus aucun risque.

En 2007, SEISOP entrera dans sa phase de développement opérationnel, afin que toutes les missions de l'ESA bénéficient de ces bulletins de météorologie spatiale d’une importance vitale. « Cette année, nous pensons engager les travaux sur la version opérationnelle définitive. Dans l'absolu, SEISOP peut fournir des services d'alerte non seulement à l'ESA mais également aux agences spatiales du monde entier, car les conditions météorologiques spatiales peuvent perturber le fonctionnement de n'importe quel satellite » , poursuit-il.

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