Une équipe internationale de scientifiques dirigée par le professeur Skoltech Tatiana Podladchikova a développé une nouvelle méthode en 3D pour reconstruire les phénomènes météorologiques spatiaux, en particulier, ondes de choc produites par les explosions d'énergie du Soleil. Leurs découvertes peuvent aider à mieux comprendre et prévoir les phénomènes météorologiques spatiaux extrêmes qui affectent le fonctionnement des systèmes d'ingénierie dans l'espace et sur Terre. Les résultats de leur étude ont été publiés dans Le Journal d'Astrophysique .

La météo spatiale est parfois plus importante que la météo sur Terre, comme les éruptions solaires, éjections de masse coronale, et des nuages ​​​​de plasma géants propulsés du Soleil à 100 à 3, 500 km/s, qui ressemble à un avion supersonique, peut déclencher une onde de choc magnétosonique à grande échelle dans l'atmosphère solaire. L'onde de choc peut également voyager dans l'espace interplanétaire et accélérer les particules d'énergie solaire volant dans toutes les directions possibles, constituant une grave menace pour les astronautes et les satellites.

Alors que les éjections de masse coronale et les ondes de choc qui les accompagnent frappent la magnétosphère terrestre, ils peuvent déclencher de violents orages géomagnétiques et des aurores. Dans un effort pour repousser l'attaque d'une masse de plusieurs milliards de tonnes de gaz électrifié renversant tout sur son passage, certains pays désactivent les antennes paraboliques et autres équipements satellitaires pour éviter des perturbations imminentes, arrêter toutes les manœuvres satellites, émettre des alertes d'échec de navigation, changer les routes aériennes, et annuler tous les vols au-dessus du pôle.

En 2006, La NASA a lancé son programme STEREO, offrant une opportunité inédite d'étudier le Soleil et les perturbations à grande échelle de son atmosphère. STEREO se compose de deux satellites identiques ? un devant la Terre sur son orbite, l'autre derrière. Avec cette paire de points de vue, on peut utiliser un effet stéréoscopique pour obtenir une structure 3-D des éruptions solaires, qui ne peut pas être atteint en utilisant une seule mesure.

Les scientifiques de Skoltech, l'Université de Graz (Autriche), et l'Observatoire royal de Belgique (ROB) a utilisé les données STEREO pour développer une méthode 3D de reconstruction des ondes de choc magnétosoniques à grande échelle dans l'ultraviolet extrême (EUV) générées par les émissions solaires à haute énergie.

« Estimer la structure 3D et la hauteur du front d'onde EUV est une tâche non triviale. Étant donné que le plasma est optiquement transparent aux longueurs d'onde observées, le signal mesuré reflète le rayonnement intégré le long de la ligne de visée du satellite, ce qui rend très difficile l'identification d'objets dans différentes images STEREO, " explique Tatiana Podladchikova, l'auteur principal de l'étude et un professeur Skoltech.

Les chercheurs ont réussi à estimer la hauteur du front d'onde de choc dans des conditions difficiles, avec les deux satellites STEREO regardant différents segments d'onde, et lorsque l'onde devient diffusive et que le signal perd de sa force. De plus, Les reconstructions 3D permettent d'estimer correctement la vitesse de propagation des ondes.

"L'approche proposée tire parti de la combinaison de méthodes de géométrie de vision stéréo et de techniques sophistiquées de filtrage du bruit, ce qui en fait un outil utile pour étudier et prédire les phénomènes météorologiques spatiaux extrêmes. Et peu importe les tempêtes qui font rage dans l'espace, nous vous souhaitons du beau temps dans l'espace !" ajoute Podladchikova.