Par une chaude journée d'août 1972 vers la fin de la guerre du Vietnam, des dizaines de mines navales au large des côtes de Hai Phong au nord du Vietnam ont commencé à exploser sans avertissement. En mars 1989, des circuits déclenchés par surtension magnétique, couper le pouvoir dans toute la province canadienne du Québec. Alors qu'en 1859, un événement a déclenché des lignes télégraphiques, allumer des feux, et les aurores boréales si brillantes que les astronomes britanniques pouvaient lire les journaux la nuit. Ces jours, les scientifiques savent que tous ces événements ont été causés par une météo spatiale intense, capable de faire des ravages sur les réseaux électriques et la technologie électromagnétiquement sensible.

Surtout, les scientifiques modernes ont quelque chose que les observateurs n'avaient pas il y a des décennies :des données satellitaires et une modélisation sophistiquées qui peuvent prévoir la météo spatiale avec précision.

« Si les prévisions météorologiques spatiales sont inexactes… les tempêtes spatiales peuvent perturber le fonctionnement des satellites, interruption des communications, données de navigation incorrectes des satellites GPS, forcer le déroutement des trajectoires polaires, ou mettre en place des courants induits par le sol pouvant fortement impacter le fonctionnement des réseaux électriques et des canalisations, " a déclaré le professeur Robertus von Fay-Siebenburgen, qui a dirigé un projet appelé PROGRESS à l'Université de Sheffield au Royaume-Uni.

Avec d'autres scientifiques, il a coordonné les travaux visant à améliorer la fiabilité des systèmes qui prédisent les événements météorologiques spatiaux en mesurant le vent solaire à des distances plus éloignées de la Terre qu'auparavant.

L'activité solaire suit un cycle de 11 ans de périodes hautes et basses. Ces périodes élevées sont celles où il est le plus probable que des événements tels que des éjections de masse coronale (CME) se produisent, où le soleil projette des masses massives de plasma chargé dans l'espace. Ces particules chargées, lorsqu'il est dirigé vers la Terre, peut avoir un impact dès une demi-journée. Souvent, le premier véritable avertissement ne peut arriver qu'une heure avant.

« Les conséquences des aléas de la météorologie spatiale peuvent aller d'un léger inconvénient opérationnel à la perte totale de segments de notre infrastructure technologique moderne, " a déclaré le professeur von Fay-Siebenburgen.

"Le pire des scénarios peut entraîner le recul de l'économie d'un pays même jusqu'à une décennie."

Des prévisions améliorées

C'est là qu'interviennent les prévisions améliorées.

« Si nous pouvons prévoir avec succès l'état du vent solaire à L1 (un point entre la Terre et le Soleil où les forces de gravitation sont égales) sur la base des observations du disque solaire, nous pouvons augmenter cet horizon de prévision à environ un jour (dans le pire des cas), ' il a dit.

Le projet a notamment utilisé une modélisation informatique plus avancée, au lieu d'attendre les résultats observés.

Utiliser l'apprentissage automatique pour passer au crible les données, les ordinateurs peuvent prédire le niveau d'activité géomagnétique en raison de l'interaction du vent solaire avec le champ magnétique terrestre, prévoir comment les particules se déplacent entre le champ magnétique et les ceintures de rayonnement.

Par exemple, l'effet que causent les particules peut dépendre grandement de la direction du champ magnétique d'un CME.

«Certaines de ces particules peuvent perdre leur énergie dans l'atmosphère, provoquant les aurores boréales/australes. D'autres particules peuvent gagner de l'énergie, constituant ainsi une menace pour les satellites en orbite à proximité des ceintures de rayonnement. Les éruptions solaires peuvent émettre des rafales intenses de rayons X qui peuvent pénétrer profondément dans l'ionosphère, perturbant gravement les communications radio et les systèmes de navigation, ' a déclaré le professeur von Fay-Siebenburgen.

Il pense que nous avons encore un long chemin à parcourir pour améliorer les prévisions, notant qu'un réseau de surveillance au sol ou des satellites positionnés sur le côté ou derrière le Soleil par rapport à la Terre pourraient conduire à d'autres améliorations.

«Ces systèmes (au sol ou dans l'espace) permettraient une prévision fiable jusqu'à trois à cinq jours, un délai que l'industrie et les autres parties prenantes souhaitent vivement depuis longtemps.'

Vues alternatives

Le Dr Richard Harrison du Rutherford Appleton Laboratory au Royaume-Uni est sur une voie similaire. Lui et ses collègues dans un projet appelé HELCATS, utilisé un satellite installé pour surveiller le Soleil et la Terre d'une vue latérale, connu sous le nom STEREO, recueillir des données sur les CME et leur variation de vitesse, densité, et la direction tout au long d'un cycle solaire.

« L'idée était d'exploiter les données STEREO Heliospheric Imaging, avec des observations de plus de 1000 CME à partir de 2007, et appliquer les techniques d'analyse et de modélisation les plus récentes et les meilleures pour enquêter sur l'identification, suivi, et la prédiction des événements CME dans l'héliosphère, ' il a dit.

En combinant les événements solaires vus par imagerie avec la modélisation, ils ont pu aider à améliorer les prédictions des heures d'arrivée sur Terre en comprenant mieux comment les CME interagissent les unes avec les autres lorsqu'elles se propagent vers l'extérieur du Soleil.

« Le projet HELCATS est une ressource pour la communauté des chercheurs. Les catalogues continueront à être largement exploités et l'évaluation des modèles a eu un impact durable sur notre approche des études d'événements impactant la Terre, ' il a dit.

« La prévision de la météo spatiale devient de plus en plus importante et nos technologies modernes sont beaucoup plus sensibles aux impacts de la météo spatiale. La menace est reconnue dans la mesure où la météorologie spatiale sévère est désormais répertoriée dans les registres nationaux des risques de nombreux pays.