Les missions prévues pour ramener les humains sur la Lune doivent se dépêcher pour éviter de frapper l'une des périodes les plus chargées pour les conditions météorologiques spatiales extrêmes, selon les scientifiques qui mènent l'étude la plus approfondie jamais réalisée sur le moment des tempêtes solaires.

Des scientifiques de l'Université de Reading ont étudié 150 ans de données météorologiques spatiales pour étudier les modèles de synchronisation des événements les plus extrêmes, qui peut être extrêmement dangereux pour les astronautes et les satellites, et même perturber les réseaux électriques s'ils arrivent sur Terre.

Les chercheurs ont découvert pour la première fois que les événements météorologiques spatiaux extrêmes sont plus susceptibles de se produire tôt dans les cycles solaires pairs, et tard dans les cycles impairs, comme celui qui vient de commencer. Ils sont également plus probables pendant les périodes d'activité solaire chargées et dans les cycles plus importants, reflétant le modèle pour une météo spatiale modérée.

Les résultats pourraient avoir des implications pour la mission Artemis dirigée par la NASA, qui prévoit de renvoyer les humains sur la lune en 2024, mais qui pourrait être reporté à la fin des années 2020.

Professeur Mathew Owens, un physicien de l'espace à l'Université de Reading, a dit:"Jusqu'à présent, on pensait que les événements spatiaux-météo les plus extrêmes étaient aléatoires dans leur timing et donc peu de choses pouvaient être faites pour planifier autour d'eux.

"Toutefois, cette recherche suggère qu'ils sont plus prévisibles, suivant généralement les mêmes « saisons » d'activité que les événements spatiaux-météo plus petits. Mais ils montrent également des différences importantes au cours de la saison la plus active, ce qui pourrait nous aider à éviter les effets dommageables de l'espace et de la météo.

"Ces nouvelles découvertes devraient nous permettre de faire de meilleures prévisions météorologiques spatiales pour le cycle solaire qui ne fait que commencer et se déroulera pendant une dizaine d'années. Cela suggère des missions spatiales importantes dans les années à venir, y compris le retour d'astronautes sur la Lune et plus tard, sur Mars - sera moins susceptible de rencontrer des événements météorologiques spatiaux extrêmes au cours de la première moitié du cycle solaire que la seconde."

La météo spatiale extrême est provoquée par d'énormes éruptions de plasma du Soleil, appelées éjections de masse coronale, arriver sur Terre, provoquant une perturbation géomagnétique globale.

Les recherches antérieures se sont généralement concentrées sur l'ampleur des événements météorologiques spatiaux extrêmes, sur la base d'observations d'événements antérieurs. Prédire leur timing est beaucoup plus difficile car les événements extrêmes sont rares, il y a donc relativement peu de données historiques dans lesquelles identifier des modèles.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont utilisé pour la première fois une nouvelle méthode appliquant la modélisation statistique à la synchronisation des tempêtes. Ils ont examiné les données des 150 dernières années - la plus longue période de données disponibles pour ce type de recherche - enregistrées par des instruments au sol qui mesurent les champs magnétiques dans l'atmosphère terrestre, situé au Royaume-Uni et en Australie.

Le Soleil passe par des cycles réguliers de 11 ans de son champ magnétique, qui se voit dans le nombre de taches solaires à sa surface. Au cours de ce cycle, les pôles magnétiques nord et sud du Soleil changent de place. Chaque cycle comprend une période solaire maximale, où l'activité solaire est à son maximum, et une phase minimale solaire calme.

Des recherches antérieures ont montré qu'une météo spatiale modérée est plus probable pendant le maximum solaire que la période autour du minimum solaire, et plus probablement pendant les cycles avec un nombre maximal de taches solaires. Cependant, c'est la première étude qui montre que le même schéma est également vrai pour les événements extrêmes.

La découverte majeure, bien que, était que les événements météorologiques spatiaux extrêmes sont plus susceptibles de se produire au début des cycles solaires pairs, et tard dans les cycles impairs, comme le cycle 25, qui a débuté en décembre 2019.

Les scientifiques pensent que cela pourrait être dû à l'orientation du champ magnétique à grande échelle du Soleil, qui bascule au maximum solaire de sorte qu'il pointe à l'opposé du champ magnétique terrestre au début des cycles pairs et à la fin des cycles impairs. Cette théorie nécessitera plus d'investigations.

Cette nouvelle recherche sur la synchronisation de la météo spatiale permet de faire des prévisions pour la météo spatiale extrême pendant le cycle solaire 25. Elle pourrait donc être utilisée pour planifier la synchronisation des activités qui pourraient être affectées par la météo spatiale extrême, comme la maintenance du réseau électrique sur Terre, opérations satellitaires, ou de grandes missions spatiales.

Les résultats suggèrent que toute opération majeure prévue au-delà des cinq prochaines années devra tenir compte de la probabilité plus élevée de conditions météorologiques spatiales sévères à la fin du cycle solaire actuel entre 2026 et 2030.

Une éruption solaire majeure en août 1972, entre les missions Apollo 16 et 17 de la NASA, était suffisamment fort pour qu'il ait pu causer des problèmes techniques ou de santé majeurs aux astronautes s'il s'était produit alors qu'ils étaient en route ou autour de la Lune.