Sunrise monte à l'assaut du soleil: l'observatoire solaire décolle de Suède grâce à un ballon à l'hélium
Le 8 juin, l'observatoire solaire Sunrise a été lancé depuis le centre spatial Esrange à Kiruna, en Suède. Le plus grand télescope solaire qui ait jamais quitté le sol est suspendu à un gigantesque ballon, gonflé avec environ 1 million de mètre cubes d'hélium. L'observatoire tournera autour du pôle Nord, où le soleil ne se couche pas pendant tout l'été. Sa mission consiste à recueillir des informations d'une grande exactitude sur le champ magnétique dans l'atmosphère du soleil. Au cours des prochains jours, le télescope surveillera le soleil en permanence depuis une altitude de 37 km au-dessus du niveau de la mer, au gré des vents polaires qui pousseront le ballon vers l'Ouest au-dessus de l'Atlantique Nord, du Groenland et du Canada. L'un des grands avantages de Sunrise est qu'il a la capacité d'observer depuis la stratosphère (la couche de l'atmosphère allant de 10 à 50 km d'altitude) hors de la basse atmosphère de la Terre où les turbulences sont plus importantes. «Le ballon n'est pas la seule particularité de Sunrise», déclare Peter Barthol, de l'institut Max Planck de recherche sur le système solaire, en Allemagne. Les scientifiques prévoient également que Sunrise observe la surface du soleil avec une finesse inégalée par les télescopes au sol comme par les sondes spatiales. «Nous attendons de Sunrise qu'il nous permette de distinguer la surface finement structurée du soleil ainsi que la répartition de [son] champ magnétique, avec une résolution allant jusqu'à 35 kilomètres», ajoute Sami Solanki, directeur de la mission Sunrise. Cette résolution équivaut à distinguer une pièce de un euro à une distance de 100 km. Très léger, le télescope est néanmoins équipé d'un miroir d'un mètre d'ouverture. La «nacelle» de Sunrise dispose en outre de plusieurs systèmes destinés à conserver l'alignement et la mise au point de l'instrument pendant le vol: un miroir de visée, le spectromètre polarisant SUPOS (mesures haute précision des raies spectrales en lumière polarisée), l'imageur à filtre SUFI (imagerie haute résolution dans le visible et l'ultraviolet) et le magnétographe, surnommé ImaX (cartes bidimensionnelles de la totalité du vecteur champ magnétique solaire). L'observatoire est également équipé de panneaux solaires, de lest et de coussins amortisseurs pour l'atterrissage. Sunrise a traversé la tropopause (la limite entre la troposphère et la stratosphère, aux alentours de 10 km d'altitude) à près de 15 km/h. L'appareil est soumis à des températures très basses (environ -45 degrés Celsius). Les instruments sont protégés du froid par une couche spéciale en film de polyéthylène, qui permet néanmoins de dissiper la chaleur qu'ils produisent. Les scientifiques vont utiliser Sunrise pour collecter des informations concernant la structure fine et la dynamique du champ magnétique dans l'atmosphère solaire. Ces données amélioreront la compréhension de phénomènes tels que les taches et les vents solaires. Selon les directeurs du projet, «le champ magnétique est la source de l'activité solaire. [Il] contrôle l'environnement spatial de la Terre et entraîne les variations du rayonnement solaire, qui pourraient être un facteur majeur de l'évolution à long terme de notre climat». Ils expliquent que des interactions avec le champ magnétique dans la photosphère conduisent à des concentrations intenses de champ, qui sont cruciales pour la dynamique et le bilan énergétique de l'atmosphère solaire dans son ensemble. «Les échelles inférieures à 100 km ne peuvent pas être étudiées depuis le sol car les turbulences de la basse atmosphère déforment les images», déclarent les chercheurs. «Depuis son ballon, le télescope Sunrise observera pour la première fois la structure magnétique de l'atmosphère solaire à ses échelles intrinsèques spatiales et temporelles.» Au cours des premières heures de vol, l'observatoire a envoyé des données vers le centre spatial Esrange. Pour le restant de la mission, ces données seront enregistrées à bord et étudiées par la suite. À la fin de cette semaine, Sunrise reviendra au sol à l'aide d'un parachute, dans le Nord du Canada. La préparation de la mission de cette semaine s'est étalée sur les six dernières années. C'est la première d'une série de vols en ballons dans la stratosphère visant à recueillir des données pour étudier la région spectrale des ultraviolets jusqu'à 220 nanomètres, inaccessible depuis le sol. Les partenaires du projet espèrent que ces missions permettront à Sunrise de devenir «l'élément central d'un futur observatoire solaire dans l'espace». Menés par l'institut Max Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne, les partenaires du projet sont l'institut Kiepenheuer de physique solaire de Fribourg en Allemagne, l'Instituto de Astrofisica de Canarias en Espagne, et le High Altitude Observatory, le Lockheed-Martin Solar and Astrophysics Laboratory et la NASA Columbia Scientific Ballooning Facility aux États-Unis.
Pays
Allemagne, Suède, États-Unis