Après 16 ans d'étude des nuages ​​les plus hauts de la Terre pour le bénéfice de l'humanité - les nuages ​​mésosphériques polaires - depuis son orbite à environ 350 milles au-dessus du sol, la mission Aeronomy of Ice in the Mesosphere, ou AIM, de la NASA a pris fin.

Initialement prévue pour une mission de deux ans, l'AIM a été prolongée à plusieurs reprises en raison de son grand retour scientifique. Même si AIM a dû faire face à des obstacles au fil des années, depuis des problèmes logiciels jusqu'à des problèmes matériels, une équipe incroyablement dévouée a permis au vaisseau spatial de fonctionner bien plus longtemps que quiconque aurait pu l'imaginer.

Le 13 mars 2023, la batterie du vaisseau spatial est tombée en panne après plusieurs années de baisse de performances. Plusieurs tentatives ont été faites pour maintenir le vaisseau spatial sous tension, mais aucune autre donnée n'a pu être collectée, la mission est donc maintenant terminée.

"L'AIM se consacre à l'étude de la région atmosphérique qui borde notre atmosphère et l'espace", a déclaré Diego Janches, scientifique de la mission AIM, du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. "L'aide de l'AIM à la compréhension de cette région a été d'une importance cruciale pour fournir des informations sur la façon dont la basse atmosphère affecte la météorologie spatiale."

Connus sous le nom de nuages ​​nocturnes ou noctulescents, ils sont observés au crépuscule pendant les mois d'été, généralement à des latitudes élevées, près des pôles Nord et Sud. Avant la mission, les scientifiques savaient que ces types de nuages ​​variaient selon la latitude, la saison et l'activité solaire, mais ne savaient pas pourquoi. Cette mission a été lancée pour comprendre les variations et étudier pourquoi les nuages ​​se forment et leurs liens avec le changement climatique en mesurant les propriétés thermiques, chimiques et autres de l'environnement dans lequel les nuages ​​se forment.

"La mission AIM de la NASA a été une mission incroyablement réussie", a déclaré Scott Bailey, chercheur principal de l'AIM et professeur à Virginia Tech. "Cela a répondu à des questions fondamentales qui nous ont aidés à comprendre comment les nuages ​​noctilumineux et les ondes de gravité atmosphériques varient dans le temps et dans l'espace."

Au fil des années, AIM a fait de nombreuses découvertes majeures. Les données de la mission ont jusqu’à présent donné lieu à près de 400 publications évaluées par des pairs. Cela inclut des découvertes sur la façon dont ces nuages ​​peuvent être créés par la fumée de météores et la vapeur d'eau provenant des gaz d'échappement des fusées, comment des événements proches de la surface de la Terre peuvent déclencher des changements dans les nuages ​​et comment la glace en hauteur dans l'atmosphère peut provoquer de mystérieux échos radar, qui sont créés dans certains régions de l'atmosphère pendant l'été.

Au fur et à mesure que la mission progressait, les scientifiques ont réalisé que les données de l'AIM pouvaient également être utilisées pour étudier les ondulations de l'air appelées ondes de gravité atmosphérique. Ces ondes transfèrent de l'élan et de l'énergie lorsqu'elles traversent l'atmosphère. Ils relient les événements météorologiques à la surface de la Terre avec des perturbations atmosphériques qui se produisent loin de l'événement initial, y compris dans la partie la plus élevée de l'atmosphère, où elles peuvent perturber les signaux GPS.

"Nous avons rencontré de nombreuses difficultés, mais nous avons quand même obtenu une quantité incroyable de données de l'AIM grâce à notre équipe vraiment excellente, héroïque et travailleuse, qui s'en sort à chaque fois", a déclaré Bailey.

Les premiers obstacles d'AIM ont commencé quelques mois seulement après son lancement en 2007, lorsque le récepteur de télécommunication a commencé à mal fonctionner par intermittence. Grâce à une utilisation intelligente des signaux radio, l'équipe a pu reprogrammer le vaisseau spatial pour qu'il communique en code Morse, ce qui lui a permis de maintenir la communication même après que le récepteur ait cessé de fonctionner.

Même si la communication avec le vaisseau spatial est devenue des milliers de fois plus lente que prévu, l'AIM a quand même pu effectuer ses mesures et renvoyer chez lui 99 % des données collectées.

Peu de temps après, le vaisseau spatial a de nouveau rencontré un problème menaçant sa mission. Le vaisseau spatial s'est mis à plusieurs reprises en mode sans échec, ce qui a effectivement arrêté le vaisseau spatial et a nécessité une série de tâches fastidieuses pour le redémarrer. Mais encore une fois, les ingénieurs ont pu télécharger un nouveau logiciel sur le vaisseau spatial pour contourner le problème et maintenir l’AIM fonctionnel. Le nouveau correctif logiciel a depuis évité plus d'un millier d'incidents de ce type sur le vaisseau spatial.

En 2019, la batterie de l'AIM a commencé à décliner, mais grâce à beaucoup d'efforts et d'ingéniosité, l'équipe chargée des opérations de la mission a maintenu la puissance de la batterie, permettant au vaisseau spatial de continuer à renvoyer des données. Début 2023, la batterie a connu une baisse significative de ses performances, ce qui a empêché le vaisseau spatial de recevoir régulièrement des commandes ou de collecter des données. Malheureusement, ce problème matériel ne pouvait pas être réparé à distance et le satellite a finalement cessé de collecter des données en mars 2023.

"Nous sommes attristés de voir l'AIM atteindre la fin de sa durée de vie, mais c'est incroyable combien de temps il a duré", a déclaré Bailey. "Cela nous a donné plus de données et d'informations sur les nuages ​​noctulescents et les ondes de gravité atmosphériques que nous n'aurions jamais pu espérer."

Bien que le vaisseau spatial ait vu ses derniers nuages ​​brillants la nuit, les scientifiques continueront à étudier les données de l'AIM dans les années à venir. Quant au vaisseau spatial lui-même, il perdra lentement sa hauteur orbitale et brûlera lors de sa rentrée dans l'atmosphère en 2026.

"Il reste encore des gigaoctets et des gigaoctets de données AIM à étudier", a déclaré Cora Randall, chercheuse principale adjointe de l'AIM et chercheuse scientifique principale au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de Boulder, Colorado. "Et à mesure que nos modèles et nos capacités informatiques continuent de s'améliorer, les gens feront beaucoup plus de découvertes en utilisant les ensembles de données AIM."

Fourni par le Goddard Space Flight Center de la NASA