Trois des instruments du vaisseau spatial Solar Orbiter, y compris le magnétomètre d'Imperial, ont publié leurs premières données.

Le vaisseau spatial Solar Orbiter de l'Agence spatiale européenne a été lancé en février 2020 dans le cadre de sa mission d'étude du soleil et il a commencé à collecter des données scientifiques en juin. Maintenant, trois de ses dix instruments ont publié leur première tranche de données, révélant l'état du soleil dans une phase "calme".

Le soleil est connu pour suivre un cycle d'activité des taches solaires de 11 ans et est actuellement presque totalement exempt de taches solaires. Cela devrait changer au cours des prochaines années à mesure que l'activité des taches solaires s'intensifie, rendant le soleil plus actif et augmentant les risques d'événements défavorables de « météo spatiale », où le soleil libère d'énormes quantités de matière et d'énergie dans les éruptions solaires et les éjections de masse coronale.

L'activité du soleil est étroitement liée à l'état de son champ magnétique, et ceci est mesuré par l'instrument impérial à bord de Solar Orbiter, le magnétomètre (MAG). Depuis juin, MAG a enregistré des centaines de millions de « vecteurs » – des mesures de la direction et de la force du champ magnétique du soleil.

Solar Orbiter a déjà survolé l'orbite de Vénus, collecter certaines des données les plus proches du soleil jusqu'à présent, et se rapprochera progressivement dans les années à venir. Il est actuellement en orbite près de l'équateur du soleil, qui, en période de forte activité, présenterait un champ magnétique très déformé.

Actuellement, cependant, l'« équateur » magnétique du soleil est très plat par rapport au véritable équateur, permettant au vaisseau spatial d'observer les champs de l'hémisphère magnétique Nord pendant des semaines, à quelques degrés au nord de l'équateur. Proche des périodes de forte activité solaire, quand l'équateur magnétique du soleil est plus déformé, il n'est pas possible de voir une seule polarité de champ magnétique pendant si longtemps.

Structure éolienne solaire

Le MAG a également observé des ondes causées par des protons et des électrons provenant du soleil. Plus loin, près de la Terre, ces particules sont réparties plus uniformément dans le vent solaire en vrac des particules chargées provenant du soleil, mais à Solar Orbiter il y a aussi des « faisceaux » de protons et d'électrons provenant du soleil.

Il semble qu'il y ait beaucoup plus de structure dans le vent solaire plus près du soleil, et cela est en outre démontré par MAG confirmant la présence de « switchbacks » - des plis dramatiques dans le vent solaire enregistrés pour la première fois par la sonde solaire Parker, une mission de la NASA lancée en 2018.

Solar Orbiter et Parker Solar Probe travailleront ensemble au cours des prochaines années pour comparer les données sur les mêmes phénomènes à différentes distances et orbites autour du soleil alors qu'il se réveille et entre dans la phase suivante de son cycle de taches solaires.

Un témoignage de travail acharné

Les données publiées aujourd'hui font partie de l'engagement de Solar Orbiter à publier des données dans les trois mois suivant leur arrivée au sol - un calendrier serré pour toute mission spatiale, mais particulièrement difficile pendant une pandémie. Professeur Tim Horbury, le chercheur principal de MAG du département de physique de l'Impériale, affirme que le fait que les données soient prêtes à temps témoigne du travail acharné de l'équipe d'ingénierie de l'Impériale.

"Ils ont travaillé incroyablement dur au cours des derniers mois. Cela a été une énorme quantité de travail, ", a-t-il déclaré. Mais cela a porté ses fruits. "Il y a beaucoup de choses que nous publions que personne n'a encore vraiment examinées en détail. Je suis donc sûr qu'il y aura aussi tout un ensemble supplémentaire de merveilles – nous ne savons tout simplement pas encore ce qu'elles sont. Il y a énormément de choses à faire pour les gens, et j'espère vraiment que les gens s'y plongeront."

L'un des premiers défis de l'équipe a été d'éliminer les minuscules signatures de champ magnétique du vaisseau spatial lui-même. Presque tout ce qui fonctionne à l'électricité sur le vaisseau spatial crée un champ magnétique variable qui doit être supprimé des données afin d'obtenir le vrai signal du soleil. Cela comprend les panneaux solaires, les propulseurs, les autres instruments scientifiques et plus de 50 appareils de chauffage séparés.

Alors que différentes parties du vaisseau spatial étaient allumées, l'équipe a dû prendre des données sur chacun d'eux afin d'éliminer leur signal. Mais le professeur Horbury dit que tout cela en valait la peine :« Ce n'est que le début, mais les données sont déjà énormément passionnantes et très riches.

"Solar Orbiter tient ses promesses. Nous avons toujours su que ce serait une mission fantastique et les premières mesures montrent à quel point il existe un potentiel pour des informations sans précédent sur le soleil, " il a dit.

Helen O'Brien, responsable des instruments de MAG, a déclaré : « MAG fonctionne avec brio depuis sept mois maintenant. Nous l'avons testé ici sur Terre avant le lancement, mais nous ne pouvons pas recréer parfaitement l'environnement spatial difficile, et certainement pas pour les périodes prolongées que MAG connaît actuellement.

« Donc, voir les premières données devenir publiques est merveilleux, Et ce n'est que le début. En décembre, le vaisseau spatial fait un survol de Vénus, et puis nous sommes de retour à la moitié de la distance Soleil-Terre en février de l'année prochaine. Nous sommes si fiers !"