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Écarte-toi, Icare : la Nasa a conçu un vaisseau spatial qui peut voler dans l’atmosphère du Soleil sans fondre. Le 12 août, la sonde solaire Parker (Parker Solar Probe) a décollé de Cap Canaveral, en Floride. Après trois mois de voyage, elle s’approchera plus près du Soleil qu’aucun autre vaisseau avant elle, pour prendre des mesures en direct de la fournaise de notre étoile. 

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Ce ne sera que le début, puisqu’au cours des sept prochaines années, la sonde tournera 23 fois autour du Soleil en passant de plus en plus près, pour finir par traverser la couronne solaire, à seulement 6,2 millions de kilomètres environ de la surface de l’étoile. Soit sept fois plus près que la sonde allemande Helios 2, qui détient le record depuis 1976.

La sonde Parker a pour objectif de répondre à certaines des grandes questions sur le Soleil, comme la façon dont sa couronne est chauffée à des millions de degrés alors que sa surface reste relativement froide (environ 5800 kelvins). Le vaisseau spatial visitera également la région où se forme le vent solaire. Ce flot de particules chargées énergétiques qui s’échappe du Soleil peut atteindre 800 kilomètres par seconde. Lorsque le vent solaire frappe l’atmosphère de la Terre, il donne naissance à de belles aurores boréales, mais peut aussi perturber les systèmes de communication et de navigation par satellite.

« Nous allons être là où tout ce qui est intéressant se passe », commente Nicola Fox, spécialiste de la physique solaire au laboratoire de physique appliquée de l’université Johns Hopkins à Laurel, dans le Maryland, qui travaille sur la mission. 

Les données de la sonde « plongeuse » devraient permettre aux chercheurs de mieux comprendre la façon complexe dont les particules, les champs magnétiques et l’énergie se combinent dans le Soleil. « Cela va changer la donne », espère Nicholeen Viall, qui travaille sur le Soleil au centre de vol spatial Goddard de la Nasa, dans le Maryland.

Nouveau SOLAIRE ALIMENTÉ LANTERNES MURALES APPLIQUE MURALE LAMPE .. | Applique Exterieur Solaire
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Depuis 1958, les astrophysiciens rêvent d’organiser une mission qui passerait à travers la couronne solaire ou au moins à l’intérieur de l’orbite de Mercure, la planète la plus proche. C’est également cette année-là que le physicien Eugene Parker (dont la sonde porte le nom) a émis l’hypothèse de l’existence du vent solaire.

Après des décennies dans les cartons des concepteurs, cette mission a enfin été lancée. Huit semaines après le décollage, elle passera devant Vénus, utilisera la gravité de la planète pour ralentir et glisser sur une orbite plus serrée autour du Soleil. Cinq semaines plus tard, le 3 novembre, la sonde effectuera une première approche du Soleil à 24 millions de kilomètres de sa surface (soit 35 fois le rayon de l’étoile).

À partir de là, l’engin spatial décrira des boucles autour du Soleil pour se rapprocher progressivement au fil de ses passages près de Vénus. Cette trajectoire donnera à la sonde suffisamment de temps pour recueillir des données, explique Yanping Guo, un ingénieur du laboratoire de physique appliquée de l’université John Hopkins qui a calculé la meilleure trajectoire pour la mission.

Quelque part entre la première approche (à 35 rayons solaires) et la dernière (à 10 rayons solaires), la sonde rencontrera la surface d’Alfvén, la surface où le vent solaire devient supersonique. À l’intérieur de cette surface, le champ magnétique du Soleil domine, alors qu’à l’extérieur le vent solaire s’écoule librement.

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Franchir la frontière de cette zone avec un vaisseau spatial sera symboliquement un peu similaire au moment où la sonde Voyager 1 est sortie du Système solaire pour pénétrer dans l’espace interstellaire en 2012, estime Justin Kasper, physicien à l’université du Michigan à Ann Arbor. Ce moment « marquera le passage de l’humanité vers un autre monde du Système solaire. Je suis persuadé que quelque chose de spécial va se produire », dit-il.

Cette frontière pourrait être plus complexe que prévu. En effet, une récente analyse des images de la couronne extérieure prises par la sonde spatiale STEREO en 2014 révèle que la surface d’Alfvén serait large et mal définie, et contiendrait des structures magnétiques complexes. Cela suggère que la sonde solaire Parker aura des chances de faire de nouvelles mesures inattendues de cette frontière. « C’est beaucoup plus chaotique que ce à quoi nous nous attendions », dit Craig DeForest, astrophysicien à l’Institut de recherche Southwest à Boulder, dans le Colorado, qui a dirigé cette nouvelle analyse, publiée le 18 juillet dans Astrophysical Journal.

La sonde solaire Parker est équipée d’un ensemble d’instruments conçus pour échantillonner directement la couronne solaire. Un bouclier thermique de 2,4 mètres de large les protège, constitué de 11 centimètres d’épaisseur de mousse de carbone intercalée entre des couches de composite de carbone. Il peut résister à des températures de près de 1400 °C.

Les panneaux solaires qui alimentent le vaisseau spatial seront refroidis par un système composé de tuyaux d’eau semblable au radiateur des voitures. Au cours des phases d’approche, la plupart des panneaux solaires de la sonde se replieront pour s’abriter dans l’ombre du bouclier thermique.

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Les scientifiques de la mission espèrent que la sonde solaire Parker donnera le coup d’envoi à une nouvelle ère d’étude du Soleil. En 2020, l’Agence spatiale européenne prévoit de lancer le satellite Solar Orbiter, qui étudiera le Soleil à des latitudes plus élevées et à partir d’un point plus distant que la sonde Parker. D’ici 2020, le Télescope solaire Daniel K. Inouye (anciennement Advanced Technology Solar Telescope) sera mis en service à Hawaii, et fournira quotidiennement des cartes de la couronne solaire.

Pour sa part, Eugène Parker, 91 ans, dit qu’il attend avec impatience de voir les vagues et les turbulences du vent solaire mesurées par la sonde qui porte son nom. « Je m’attends à des surprises », dit-il.

 

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