Solar Orbiter : ce que la mission européenne va pouvoir nous apprendre en faisant son premier passage rapproché du soleil

Atlantico.fr : Qu’est-ce que la mission Solar Orbiter ? Et pour quelles raisons a-t-elle été lancée ?

Olivier Sanguy : Solar Orbiter est pour l’essentiel une mission de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). La sonde a été construite par Airbus Defence and Space et héberge 10 instruments scientifiques. Thales Alenia Space est intervenu comme sous-traitant, notamment pour le bouclier thermique. Solar Orbiter signifie tout simplement orbiteur solaire, car cette sonde a été placée sur une orbite autour de notre étoile et de façon à s’en approcher progressivement de plus en plus en près. Maintenant, c’est aussi une mission avec une participation de la NASA. Il y a tout d’abord un instrument américain à bord, le télescope SolOHI fourni par le Naval Research Laboratory. Ensuite, c’est l’agence américaine qui a pris en charge le coût de la prestation de lancement depuis la Floride en février dernier, ce qui n’est pas négligeable ! Par cette coopération, la NASA accède aux données des instruments de Solar Orbiter afin de les recouper avec celles de Parker Solar Probe, sa propre sonde d’étude de notre étoile qui a été envoyée en août 2018. On comprend alors que ces 2 sondes, Parker Solar Probe et Solar Orbiter, ne font pas doublon comme on pourrait éventuellement le penser. La première, l’Américaine, s’approche plus près du Soleil. Début juin, elle est passée à seulement 18,6 millions de kilomètres. Solar Orbiter de son côté est passée le 15 juin à 77 millions de kilomètres et s’approchera plus tard au plus près à 42 millions de kilomètres. La complémentarité entre les 2 missions vient tout d’abord du fait qu’elles évoluent à des distances différentes, ce qui donne des mesures qui se complètent afin de comprendre l’environnement de notre étoile et surtout la couronne solaire, cette atmosphère de notre étoile qui s’étend sur plusieurs millions de kilomètres et qui, avec un ou plusieurs millions de degrés, s’avère bien plus chaude que la «surface» visible du Soleil, la photosphère à 6.000 °C. Cette différence de température et comment la couronne solaire devient bien plus chaude restent à expliquer précisément. Ensuite, étant donné qu’elle s’approche très près, les contraintes notamment de températures font que Parker Solar Probe n’emporte que 4 instruments scientifiques alors que Solar Orbiter, plus en retrait, en héberge un peu plus du double, à savoir 10. L’étude du Soleil va donc grandement profiter de la complémentarité apportée par ces deux sondes.

Solar Orbiter commence son survol ce lundi,  afin de réaliser ce que les scientifiques prétendent être "les photos les plus proches du Soleil" (soit environ 77 millions de kilomètres du Soleil, c'est-à-dire la moitié de la distance entre notre étoile et la Terre). En quoi cela est un événement si attendu ?

C’est un événement attendu, car il s’agit pour ainsi dire du baptême du feu de Solar Orbiter. La sonde a bien évidemment été testée au sol, mais ce sera la première fois qu’elle va fonctionner en réel aussi près du Soleil. Au-delà des photos les plus proches du Soleil, ce qui parle au grand public, le but affiché par l’Agence Spatiale Européenne est aussi de faire fonctionner en même temps le plus d’instruments scientifiques possible pour recueillir des données différentes. Et c’est important, car si Parker Solar Probe et Solar Orbiter sont complémentaires comme on l’a expliqué plus haut, il en est de même pour les 10 instruments de Solar Orbiter. Pour mieux comprendre notre étoile, on a besoin de cette multiplicité de mesures acquises au même moment. Toutefois, ce ne sera que le début, car je vous rappelle que Solar Orbiter va s’approcher de plus en plus de notre étoile, et ce jusqu’à 42 millions de kilomètres. De surcroît, l’orbite de la sonde européenne va s’incliner de plus en plus par rapport à l’équateur du Soleil. Solar Orbiter va donc très progressivement permettre d’observer les pôles de notre étoile, ce qui est très attendu par la communauté scientifique.

Que peut-on espérer apprendre grâce à ce premier passage rapproché ?

On peut espérer avant tout qu’il se passe bien techniquement, ce qui devrait être le cas grâce aux tests accomplis au sol avant le lancement. Il est à noter que, même si Solar Orbiter fera la fameuse photo la plus proche du Soleil (Parker Solar Probe n’a pas de télescope embarqué pointé vers le Soleil), il existe sur Terre à Hawaii un instrument spécifique de 4 m appelé Daniel K. Inouye Solar Telescope qui obtient depuis peu des clichés plus résolus. Toutefois, Solar Orbiter bénéficie de son emplacement unique : dans l’espace, elle n’est pas limitée par l’atmosphère terrestre qui bloque le passage de certaines longueurs d’onde. La sonde européenne va donc scruter le Soleil dans des longueurs d’onde inaccessibles aux instruments terrestres. Par exemple, ce sera le cas pour l’ultraviolet, une longueur d’onde très utile pour suivre l’activité de notre étoile. Certes, le satellite SDO (Solar Dynamic Observatory) de la NASA qui tourne autour de la Terre peut le faire, mais Solar Orbiter étant 2 fois plus proche du Soleil, elle obtiendra des clichés en ultraviolet bien plus résolus. Les astronomes espèrent ainsi mieux comprendre les mécanismes dynamiques de notre étoile avec les sondes de Parker Solar Probe et Solar Orbiter. Cela permettra à l’avenir de prévoir avec plus d’acuité et d’avance les tempêtes solaires les plus importantes qui sont capables de mettre à mal nos infrastructures satellitaires et même les réseaux électriques au sol. Pour être clair, ces 2 sondes ne vont pas faire directement cette «météo de l’espace» comme on l’appelle. Mais les données qu’elles récoltent vont affiner nos modèles théoriques et du coup nous apporter les outils pour améliorer la pertinence et l’efficacité de cette météo de l’espace.