Nommé d'après une déesse celtique du Soleil, SULIS est une mission scientifique solaire dirigée par le Royaume-Uni, conçu pour répondre à des questions fondamentales sur la physique des tempêtes solaires. La mission se compose d'un groupe de petits satellites et surveillera attentivement les tempêtes solaires à l'aide d'une technologie britannique de pointe, ainsi que la démonstration de nouvelles technologies dans l'espace. Enquêteur principal sur le projet, Dr Eamon Scullion de l'Université de Northumbria, dévoilera les plans de la mission mercredi, 3 juillet à la réunion nationale d'astronomie de la Royal Astronomical Society à Lancaster.

Une fois financé, la mission étudiera la nature des éruptions solaires, et suivre d'énormes nuages ​​magnétiques de gaz chargé alors qu'ils se déplacent à grande vitesse sur une trajectoire de collision avec la Terre.

"SULIS appliquera la télédétection haute définition en 3D pour aider les scientifiques de l'espace à enfin comprendre de quoi sont faits ces nuages ​​magnétiques de gaz chargé, combien de matière ils contiennent, ce qui cause leur éruption, à quelle vitesse ils voyagent et, le plus important, à quel point ils pourraient être dommageables pour la Terre », explique Scullion.

Les tempêtes solaires se produisent lorsque le Soleil libère d'énormes rafales d'énergie sous forme d'éruptions solaires, lançant d'énormes nuages ​​magnétiques de gaz chargé, appelées éjections de masse coronale. C'est l'interaction de ces particules chargées avec l'atmosphère terrestre qui produit des aurores, mais les tempêtes solaires peuvent aussi avoir un impact plus important sur la Terre, provoquant une perturbation globale du téléphone portable ou du GPS, pannes radio, et les pannes de satellite.

Le champ magnétique coronal est l'une des propriétés physiques les plus importantes de l'atmosphère solaire et pourtant c'est l'une des moins explorées. SULIS inclura des instruments pour mesurer directement le champ magnétique de la couronne solaire pour la première fois, avec trois paires de coronographes volant en formation en orbite autour du Soleil. La première paire sera mise en orbite terrestre, avec les deux autres paires à positionner devant, et derrière, Terre sur son orbite pour une durée de vie de 10 ans.

La météorologie spatiale sévère est incluse dans le UK National Risk Register, c'est-à-dire les ministères, y compris l'armée, énergie, Aviation civile, et les transports doivent prévoir ce risque. « Les tempêtes solaires sont inévitables », déclare Scullion, « mais avec SULIS, nous apprendrons leurs éléments de base afin de prévoir plus précisément quand le prochain « grand » arrivera. Avoir des avertissements avancés nous permettra de prendre des mesures pour minimiser l'impact ».

Le 2 juillet 2019, Co-investigateur SULIS Dr. Huw Morgan, fera partie d'une équipe de scientifiques solaires de l'Université d'Aberystwyth en visite au Chili pour observer l'éclipse solaire totale. L'éclipse offre des conditions idéales pour tester un imageur hyperspectral compact à la pointe de la technologie, qui devrait être intégré à la mission SULIS sur l'une des paires de satellites. Le Dr Morgan dit, "Le consortium SULIS attend maintenant le résultat de la campagne d'observation des éclipses avec de grandes attentes pour des images HD spectaculaires de la couronne solaire".

SULIS n'est pas seulement conçu pour être une mission scientifique spatiale, mais aussi pour démontrer la technologie d'alignement de précision de petits satellites volant en formation, et les communications futures.

Les manœuvres de précision dans le vol en formation sont un défi pour les constellations de satellites et sont cruciales pour maintenir un coronographe fonctionnel dans l'espace. Le coronographe est essentiellement une éclipse artificielle créée par un satellite dans une paire éclipsant le Soleil par rapport à la vue de l'autre satellite. Cette éclipse est nécessaire pour bloquer la lumière vive de la surface du Soleil afin de détecter et de mesurer les propriétés de la faible lumière provenant uniquement de la couronne. SULIS étudiera la nature du champ magnétique dans la couronne en inspectant les changements subtils des propriétés de la lumière coronale elle-même.

La mission démontrera également l'utilisation du transfert de puissance laser dans l'espace et les communications laser en orbite terrestre basse (c'est-à-dire pour les communications intersatellites et les communications satellite-Terre). Ceci est essentiel pour les petits satellites dotés d'instruments capables d'enregistrer de grandes quantités de données, qui nécessitent des moyens plus efficaces pour stocker localement de gros volumes de données, ou des mécanismes pour déplacer les données des satellites extrêmement rapidement pour éviter les problèmes de matériel et de télémétrie des données.

Sur la mission SULIS, l'un des satellites de la paire de vol en formation sera masqué par l'autre, ce qui signifie que le satellite partiellement éclipsé nécessitera une puissance supplémentaire. Cela se fera par un échange d'énergie laser avec le satellite qui est en permanence solaire afin de remplir toutes ses fonctions.

La capacité de transférer de l'énergie à des satellites autrement "morts" pourrait être très utile pour les futures missions de petits groupes de satellites, augmenter leur longévité, et aider à gérer le problème toujours croissant des débris spatiaux.

"Nous sommes ravis de développer une mission visant à étendre le rôle du Royaume-Uni dans la physique solaire", a déclaré Scullion. "La mission SULIS complète les missions opérationnelles de météorologie spatiale existantes et proposées de la Nasa et de l'Esa et contribuera à ouvrir la voie aux futurs instruments de météorologie spatiale".