Observatoire de Paris Institut national de recherche scientifique français Univerité Pierre et Marie Curie Université Paris Diderot - Paris 7

Moisson de résultats scientifiques pour l’instrument RPW de la mission Solar Orbiter

lundi 3 janvier 2022

Pour une mission qui vient tout juste d’entrer dans sa phase scientifique principale, Solar Orbiter a déjà produit beaucoup de résultats remarquables. Paru le 14 décembre 2021, un numéro spécial d’Astronomy and Astrophysics rassemble une multitude d’études et d’observations obtenues lors de la phase de croisière de la mission. Sur les 56 des articles publiés, 25 se basent sur des données de l’instrument Radio & Plasma Waves (RPW) dont le LESIA est le principal responsable.

L’instrument RPW, qui mesure les ondes électriques et magnétiques dans l’héliosphère interne, a été conçu et construit par un consortium international mené par une équipe intégrée LESIA/CNES. Fruit de plus de dix ans de travail, RPW a été lancé avec neuf autres instruments et télescopes en février 2020 à bord de la sonde européenne Solar Orbiter en direction du Soleil.

Après un périple de 21 mois et de près de deux milliards de km, la sonde a subi une dernière assistance gravitationnelle par la Terre le 27 novembre dernier, avant de débuter la phase nominale de sa mission avec un première passage à 0,3 unité astronomique fin mars 2022 (soit à peu près la distance de Mercure lorsqu’elle se trouve au plus proche du Soleil).

Les articles produits avec les observations durant la phase de croisière portent sur un très large éventail d’objectifs scientifiques. RPW a ainsi permis d’obtenir les premières observations d’une émission radio solaire de type III avec quatre sondes différentes, dont Solar Orbiter (Musset et al., ainsi que la figure ci-dessous). Ces émissions radio sont produites par des électrons énergétiques injectés dans l’héliosphère lors d’éruptions solaires.

L’instrument a aussi permis d’étudier le taux de poussières interplanétaire le long de l’orbite de la sonde et de montrer que la population de poussières étudiée s’éloigne du Soleil à une vitesse de l’ordre de 50 km/s. (Zaslavsky et al.). RPW a également pu mesurer les ondes associées à la queue de la comète ATLAS (Matteini et al.), ainsi qu’à la magnétosphère de Vénus (Hadid et al.), toutes deux rencontrées lors du voyage de Solar Orbiter autour du Soleil.

Pour finir, la phase de croisière a permis d’affiner l’étalonnage de RPW, réalisé dans la cuve SimEnOm au LESIA en 2016. Les performances sont proches de celles attendue (Maksimovic et al., Vecchio et al.).

La phase de croisière a aussi été l’occasion de tester le fonctionnement du spectro-imageur en rayons X STIX, sur lequel le LESIA est également impliqué. STIX mesure les émissions X produites dans l’atmosphère solaire par les électrons accélérés lors des éruptions. Il permet donc d’établir un lien entre l’imagerie de l’atmosphère solaire et les mesures in-situ : émissions radioélectriques des faisceaux d’électrons se propageant dans la haute atmosphère solaire détectés par RPW, et mesures directes par le satellite des électrons injectés dans le milieu interplanétaire. Les résultats produits pendant la phase de croisière concernent les observations de micro-éruptions en rayons X qui ont permis de tester les performances de l’instrument à sa limite de détection (Battaglia et al.)

Premières observations d'une émission radio solaire de type III avec quatre (...)
Premières observations d’une émission radio solaire de type III avec quatre sondes différentes, dont Solar Orbiter

Le panneau de gauche représente le spectre dynamique des flux radio observés par les quatre sondes (de haut en bas : Solar Orbiter, Parker Solar Probe, Stereo-A et WIND) pour l’événement du 11 juillet 2020 vers 2h30. Le panneau en haut à droite montre les positions respectives des quatre sondes et celui en bas à droite présente les courbes de lumière à 634 kHz (Musset S. et al., A&A 656 A34 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202140998).

Contacts

Références

Lien vers le numéro spécial d’Astronomy and Astrophysics :
https://www.aanda.org/component/toc/?task=topic&id=1340

  • Musset S. et al., A&A 656 A34 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202140998
  • Zaslavsky A. et al., A&A 656 A30 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202140969
  • Hadid L.Z. et al., A&A 656 A18 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202140934
  • Maksimovic M. et al., A&A 656 A41 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202141271
  • Vecchio A. et al. A&A 656 A33 (2021), DOI : 10.1051/0004-6361/202140988
  • Matteini L. et al., A&A 656 A39 (2021) DOI : 10.1051/0004-6361/202141229
  • Battaglia, A. et al., A&A 656 A39 (2021) DOI : 10.1051/0004-6361/202140524