Solar Orbiter orbitera autour de notre étoile la plus proche, le soleil, en l'observant de près. Il prendra les premières images directes de ses pôles, tout en étudiant également l'héliosphère interne - la région en forme de bulle autour du soleil créée par le flux d'énergie, particules chargées libérées dans le vent solaire.

Au plus près, Solar Orbiter s'approchera à environ 42 millions de km du soleil :plus près que la planète brûlée Mercure, un peu plus du quart de la distance moyenne entre la Terre et le soleil, et plus proche que n'importe quel vaisseau spatial européen dans l'histoire.

Pour l'amener dans cette orbite unique au centre du système solaire, se rapprochant des pôles du soleil au lieu d'orbiter dans un plan « plat », comme les planètes, équipes de contrôle de mission à Darmstadt, Allemagne, ont prévu un chemin complexe.

Solar Orbiter doit être lancé depuis Cap Canaveral, Floride, sur une fusée Atlas V 411 fournie par la NASA début février. Une fois qu'il s'est séparé du lanceur, une séquence d'activation automatique de 22 minutes a lieu, après quoi l'équipe de contrôle prend les rênes de la phase de lancement et d'orbite précoce (LEOP).

Ces premiers moments de la vie d'une mission sont critiques. C'est maintenant que le vaisseau spatial se réveille, étend ses panneaux solaires et les équipes au sol vérifient son état de santé après les rigueurs du lancement.

Les éléments des instruments scientifiques de Solar Orbiter sont situés le long d'une flèche de 4,4 mètres, " ce qui les éloigne du corps principal de l'engin spatial et de toute interférence potentielle. Cette perche doit être déployée avant le tir de certains propulseurs chimiques, qui ont le potentiel de contaminer les instruments lors des manœuvres.

Une fois les systèmes et instruments de Solar Orbiter opérationnels, il entre dans la "phase de croisière, " qui durera jusqu'en novembre 2021. Pendant ce temps, il effectuera deux manœuvres d'assistance gravitationnelle autour de Vénus et une autour de la Terre pour modifier la trajectoire de l'engin spatial, le guidant vers les régions les plus intimes du système solaire.

Le premier passage solaire rapproché aura lieu fin mars 2022 à environ un tiers de la distance Terre-Soleil. À ce point, le vaisseau spatial sera sur une orbite elliptique qui prend initialement 180 jours pour terminer, faire une approche rapprochée du soleil tous les six mois.

Une orbite avec vue

La trajectoire de Solar Orbiter le verra sortir du "plan de l'écliptique". au lieu d'orbiter dans le même plan plat autour du soleil que les planètes, lunes et corps mineurs du système solaire, il "sautera" de l'équateur solaire, offrant des vues des régions polaires du soleil qui n'ont jamais été vues auparavant.

Pour faire ça, Solar Orbiter ne voyagera pas sur une orbite "fixe". Au lieu, le vaisseau spatial suivra une trajectoire elliptique en constante évolution qui sera continuellement inclinée et comprimée, le bordant de plus en plus haut et plus près des pôles du soleil.

En tant que tel, l'orbite du vaisseau spatial a été choisie pour être "en résonance" avec Vénus, ce qui signifie qu'il reviendra à proximité de la planète toutes les quelques orbites et pourra à nouveau utiliser la gravité de la planète pour modifier ou incliner son orbite.

Alors que Solar Orbiter orbite initialement dans le même plan « plat » que les planètes du système solaire, chaque rencontre avec Vénus augmentera son inclinaison. Cela signifie que chaque fois que Solar Orbiter rencontre le soleil, il l'examinera sous un autre angle.

D'ici fin 2021, le vaisseau spatial atteindra sa première orbite nominale pour la science, qui devrait durer quatre ans. Pendant ce temps, Solar Orbiter atteindra 17° degrés d'inclinaison, permettant au vaisseau spatial de capturer des images haute résolution des pôles du soleil, pour la première fois.

Au cours de sa phase de mission prolongée proposée, Solar Orbiter s'élèverait sur une orbite d'inclinaison encore plus élevée. A 33° au dessus de l'équateur solaire, les régions polaires apparaîtraient encore plus directement.

Les données recueillies par Solar Orbiter seront stockées sur le vaisseau spatial, puis rayonné (ou, 'downlinked') vers la Terre pendant des fenêtres de communication de huit heures, via la station au sol de 35 m Malargüe en Argentine.

D'autres stations Estrack telles que New Norcia en Australie et Cebreros en Espagne serviront de back-up.

Gérer la chaleur

Pour survivre à être si proche et personnel avec notre étoile, connaissant une température maximale de 520 degrés Celsius et recevant un barrage de rayonnement intense, Le corps principal et les instruments vitaux de Solar Orbiter seront protégés par un bouclier thermique en titane qui fera face au soleil à tout moment.

Même les panneaux solaires du vaisseau spatial, conçu pour capter l'énergie du soleil, devra être protégé. Alors que Solar Orbiter se rapproche de la boule géante de chaleur et de rayonnement, ses panneaux dépassant de chaque côté du vaisseau spatial, le porter à 18,9 m de diamètre - devra s'incliner à l'opposé du soleil, limiter la quantité de lumière qu'ils absorbent pour s'assurer qu'ils ne surchauffent pas.