"En gros, vous utilisez le tranchant du membre lunaire contre l'obscurité profonde, ciel noir, " a déclaré Cooper. Puisque la lune n'a pas d'atmosphère déformant l'image à travers laquelle regarder, les mesures seraient encore plus précises que celles faites sur Terre.

De son orbite rapprochée, un tel télescope ne générerait pas d'éclipses solaires totales - il étudierait une partie du membre du Soleil à la fois. Mais Cooper estime que vous pourriez voir à la fois les membres est et ouest du Soleil une fois par orbite - deux vues haute résolution, chaque jour.

3. C'est en dehors du champ magnétique terrestre

La météo spatiale fait partie de l'héliophysique où la science pure est appliquée en temps réel. Les scientifiques de la météorologie spatiale étudient le Soleil, y compris son flux constant de vent solaire, et leurs impacts sur la Terre. Ces chercheurs appliqués doivent maîtriser la physique fondamentale pour assurer la sécurité de nos précieuses communications et de nos satellites GPS. Mais déterminer si un satellite est en danger peut être délicat.

La sécurité d'un satellite dépend, en partie, si elle est à l'intérieur ou à l'extérieur de la magnétopause terrestre. La magnétopause est un no man's land mouvant où se termine le bouclier magnétique de la Terre et où commence le gros de la météo spatiale. À l'intérieur, vous êtes en grande partie en sécurité. À l'extérieur, vous n'êtes pas.

Mais maintenant, le seul moyen de savoir où se trouve cette limite, est de le traverser.

"Parfois, il y a une oscillation dans les données, et tu peux voir la frontière qui t'a franchie, " dit Sibeck. "Parfois, vous voyez dix tortillements."

Mais il existe un autre moyen de trouver la magnétopause si vous pouvez vous éloigner suffisamment du bouclier magnétique terrestre. Lorsque le vent solaire frappe l'atmosphère terrestre juste à l'extérieur de la magnétopause, il émet des rayons X. Un télescope à rayons X correctement placé pourrait capturer cette lumière et suivre l'emplacement de la magnétopause.

C'est pourquoi Sibeck fait partie d'une équipe, dirigé par le scientifique spatial Brian Walsh à l'Université de Boston, c'est mettre un télescope à rayons X sur la lune.

"Personne n'a pris ces photos globales, et la lune a un bon point de vue depuis l'extérieur du champ magnétique terrestre, " dit Sibeck.

L'imageur à rayons X héliosphérique de l'environnement lunaire, ou mission LEXI, sera planté sur la surface lunaire pour prendre en temps réel, images globales de la magnétopause. Le 1er juillet 2019, La NASA a annoncé que LEXI serait parmi les premières charges utiles lunaires à participer à la mission Artemis. Ils s'attendent à être à la surface de la Lune dès 2022.

LEXI fait un peu plus d'un mètre de long, mais la surface lunaire peut accueillir des télescopes à rayons X beaucoup plus grands. C'est une bonne nouvelle, parce que les rayons X sont difficiles à focaliser; les télescopes plus longs obtiennent des images à résolution beaucoup plus élevée. L'exigence d'être grand a posé problème; certains satellites ne sont tout simplement pas assez gros pour les transporter. "Mais sur la lune, les choses peuvent être vraiment énormes, " dit Sibeck.

4. Vous pouvez déterrer l'histoire du soleil

La réponse à certaines questions en héliophysique est enfouie dans la lune elle-même.

"La lune est comme une capsule temporelle, " a déclaré Steve Clarke, Administrateur adjoint adjoint pour l'exploration à la NASA. "Parce qu'elle s'est formée en même temps que la Terre, il a l'histoire du système solaire à sa surface."

Au cours de son premier milliard d'années, le Soleil a probablement tourné plus vite qu'aujourd'hui, propulsant un volume plus élevé d'éruptions solaires et électrisant l'espace même qui formait les planètes. Mais pour savoir avec certitude à quoi ressemblait ce premier milliard d'années, nous avons besoin de preuves pour des choses qui se sont produites depuis longtemps, il y a longtemps.

La lune, qui n'a pas d'atmosphère, pas d'eau liquide, et pas de tectonique des plaques - fournit juste un tel record historique. Les éruptions solaires d'il y a des milliards d'années laissent des traces intactes dans la poussière lunaire.

Un article récent s'est penché sur la poussière lunaire pour étudier la quantité de substances volatiles - des éléments comme le sodium et le potassium, avec des points d'ébullition bas - qui sont restés dans les échantillons lunaires. Ces volatiles sont expulsés de la lune lorsque des particules solaires énergétiques frappent la surface lunaire. En examinant combien de ces éléments ont été épuisés au fil du temps, les scientifiques ont vu le premier milliard d'années de notre Soleil dans un contexte plus large. Bien qu'il tournait plus vite qu'aujourd'hui, par rapport aux autres, c'était toujours un "rotateur lent, " tourne plus lentement que 50 % des étoiles similaires et éclate beaucoup moins souvent qu'il n'aurait pu le faire.

"Cela aurait pu être un environnement beaucoup plus dur, " dit Prabal Saxena, auteur principal de l'étude et astronome à Goddard.

Il y a encore plus d'histoire ancienne à apprendre de la poussière lunaire. La lune n'a pas de champ magnétique global, mais elle en a peut-être eu un dans le passé. Des échantillons des pôles de la lune, où la prochaine mission Artemis prévoit d'atterrir, pourrait montrer si un champ magnétique historique a modifié la configuration des substances volatiles laissées derrière.

5. C'est un banc d'essai pour Mars

Pour les futurs astronautes sur la Lune et sur Mars, la météo spatiale exigera une attention constante. Le soleil a de quoi s'inquiéter et il voyage vite.

Sur la Lune, Les rayons X des éruptions solaires atteignent la surface en huit minutes. Éjections de masse coronale — nuages ​​géants de particules chargées - peuvent l'atteindre en une journée. Particules énergétiques solaires, ou SEP, sont plus rares mais encore plus rapides et plus dangereux.

"Les SEP arrivent à 10, 20% la vitesse de la lumière, nous rejoindre dans l'heure, " a déclaré Karin Muglach, un physicien solaire au laboratoire de météorologie spatiale de Goddard. "Ces choses sont comme des balles."

Parce que la lune n'est qu'à quelques secondes-lumière, les systèmes d'alerte sur Terre devraient suffire à protéger les astronautes sur la Lune. "Mais si vous allez sur Mars, la communication peut être assez retardée, " dit Muglach.

Tester de tels systèmes de protection à proximité est l'une des raisons pour lesquelles la NASA se rend sur la Lune avant d'aller sur Mars.

Vers la Lune et au-delà

Alors que la NASA avance vers la Lune et vers Mars, de nouvelles opportunités pour en apprendre davantage sur la connexion Soleil-Terre abondent. Mais ce n'est pas seulement la science fondamentale. L'influence du Soleil remplit l'espace qui nous entoure, l'espace même que les futurs astronautes devront naviguer et comprendre.

"Toutes les sciences n'ont pas cet aspect vraiment pratique, " a déclaré Jim Spann, scientifique principal en météorologie spatiale au siège de la NASA à Washington, D.C. "Je pense que c'est plutôt cool."