LESIA - Observatoire de Paris

La mission Solar Orbiter

mercredi 30 novembre 2016, par Milan Maksimovic et Nicole Vilmer

Solar Orbiter est une mission de l’ESA qui permet de faire des progrès notables dans notre connaissance du Soleil et de l’Héliosphère interne en suivant simultanément les deux voies stratégiques suivantes :

  • Mesures in-situ dans le vent solaire à des distances jamais atteintes auparavant avec une instrumentation dédiée (périhélie minimum prévu de 0.28 unité astronomique, à savoir entre 60 rayons solaires de la surface) ;
  • Observations à distance du Soleil avec, entre autre, la meilleure résolution spatiale jamais atteinte (70 km/pixel).

Initialement proposée en 1998 dans le programme « Horizon 2000 + » de l’ESA, Solar Orbiter a finalement été sélectionnée le 4 Octobre 2011 par le Comité des Programmes Scientifiques (SPC) comme la première mission moyenne dans le cadre « Cosmic Vision » et ce pour un lancement prévu en octobre 2018. Projet structurant d’un grand nombre de laboratoires de physique solaire et héliosphérique en Europe et au-delà, Solar Orbiter fédère l’ensemble des communautés SOHO et Ulysse dont elle regroupe les attentes scientifiques.

Vue d’artiste de la sonde Solar Orbiter

Objectifs scientifiques

Les objectifs scientifiques de Solar Orbiter couvrent un grand nombre des questions fondamentales de la physique du Soleil et de l’Héliosphère interne qui restent d’actualité. Ces questions sont :

  • comment le champ magnétique émerge-t-il de l’intérieur et quel est son impact sur l’atmosphère solaire ?
  • quels sont les mécanismes impliqués dans la formation de la couronne et du vent solaire ?
  • quels sont les processus physiques expliquant l’activité éruptive du soleil ?

En ce qui concerne le vent solaire, la couverture héliocentrique inédite permettra d’aborder les problèmes de transport d’énergie dans ce milieu faiblement collisionel. Plus particulièrement, Solar Orbiter abordera le problème du « chauffage » du vent solaire, dont l’écoulement, à mi-chemin entre une expansion adiabatique et une expansion isotherme, demeure inexpliqué.

Solar Orbiter permettra également d’étudier les éruptions solaires, épisodes de libération brutale d’énergie à la surface du Soleil, et les injections de particules énergétiques qui y sont associées. L’orbite de la sonde permettra des périodes d’observation en co-rotation quasi-synchrone avec le Soleil. Ceci fournira l’occasion, grâce au couplage instrumental entre mesures in-situ et télédétection, de séparer, pour la première fois, les phénomènes spatiaux des phénomènes temporels.

La trajectoire de Solar Orbiter : inclinaison de l’orbite par rapport à l’écliptique

Après une première phase d’environ 4 ans d’observations depuis le plan de l’écliptique, des phasages gravitationnels avec Vénus permettront à Solar Orbiter de sortir de ce plan et de procéder à des observations à hautes latitudes (jusqu’à environ 30°) du Soleil et du vent solaire. Cette phase de la mission sera propice à des mesures d’héliosismologie locale et d’observation des trous coronaux polaires, sources du vent solaire rapide.

L’instrument RPW

L’instrument STIX

Pour en savoir plus