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Espace

Destination Soleil: la sonde Parker

27-06-2018

La sonde solaire Parker, le dernier jouet de la NASA, s’envolera cet été pour le summum des destinations soleil : l’astre lui-même.

À dos de fusée, la sonde solaire Parker amorcera cet été la mission qui la mènera plus près du Soleil qu’aucun autre objet auparavant. Le lancement, depuis le centre spatial Kennedy, en Floride, est prévu entre le 31 juillet et le 19 août. Cette mission devrait permettre de comprendre comment l’énergie circule dans la couronne, et pourquoi cette partie de l’atmosphère solaire est 300 fois plus chaude que la surface de l’étoile.

Afin de s’approcher à 6 millions de kilomètres du Soleil (qui se trouve, rappelons-le, à 150 millions de kilomètres de la Terre), Parker profitera de l’attraction gravitationnelle de Vénus pour modifier sa trajectoire. « À sept reprises, la sonde passera tout près de Vénus. Lors de chaque passage, elle se rapprochera un peu plus du Soleil », explique Nour Raouafi, responsable scientifique adjoint du projet au Applied Physics Laboratory de l’université Johns Hopkins, le laboratoire mandaté par la NASA pour réaliser la mission. En tout, le satellite plongera à 24 reprises à l’intérieur de la couronne et, quand il frôlera le Soleil à 700 000 km/h, il sera l’objet le plus rapide jamais construit par l’humain.

Sans surprise, le principal défi technique de la mission sera d’affronter la chaleur extrême du Soleil. « Le bouclier thermique de la sonde est une véritable œuvre d’art ! » se félicite Nour Raouafi. D’une épaisseur de 11 cm, le bouclier de carbone et de céramique est conçu pour résister à des températures de 1 400 °C. Derrière lui, l’appareillage sera maintenu à 30 °C.

La sonde spatiale Parker dispose d’instruments qui mesureront le champ magnétique, le champ électrique, ainsi que la densité du gaz de particules chargées, appelé plasma, qui constitue la couronne. Le petit satellite (685 kg; 3 m de long) sera également muni d’un imageur qui prendra des clichés.

Couronne de feu

La couronne, atmosphère externe de l’étoile, est le siège d’un flux de plasma appelé vent solaire qui peut atteindre une vitesse de plus de 2 millions de kilomètres-heure. Éjecté vers la Terre, c’est ce flux qui nous offre à l’occasion de belles aurores boréales.

La théorie du vent solaire a été développée dans les années 1950 par Eugene Parker qui donne aujourd’hui son nom au satellite. « Grâce à cette théorie, et en considérant la température très élevée de la couronne, on comprend aujourd’hui assez bien l’accélération du vent solaire, commente Paul Charbonneau, professeur à l’Université de Montréal spécialisé dans la physique solaire. Mais ce qu’on ne comprend pas, c’est pourquoi la température atteint 1,5 million de degrés Celsius à certains endroits dans la couronne, alors que la surface du Soleil n’est qu’à 5 500 °C.» Le constat est en effet contre-intuitif : on s’attend à ce que la température décroisse quand on s’éloigne de la source de chaleur.

« Une façon d’expliquer ce processus pourrait être le champ magnétique du Soleil, explique Paul Charbonneau. Ce champ s’étend assez loin, à quelques rayons solaires de distance. Il pourrait canaliser l’énergie mécanique libérée par la convection à l’intérieur de l’astre, sous la forme d’ondes dans le plasma, vers la couronne. » Ces ondes transféreraient ensuite leur énergie au vent solaire afin de lui donner son souffle immense. « Toutefois, il n’y a pas de consensus là-dessus », tempère M. Charbonneau. Un point sur lequel Parker pourrait bien faire la lumière…

La sonde devrait effectuer son premier passage au-dessus du Soleil en novembre de cette année, avant de repartir vers Vénus pour raccourcir son orbite un peu plus. La mission durera sept ans, après quoi on ne sait pas ce qui adviendra du satellite. Il pourrait continuer à tourner autour du Soleil, comme les sondes Helios lancées dans les années 1970, qui ne transmettent plus de données depuis au moins 30 ans.

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