Oersted en détails

Contexte

Oersted est le premier satellite artificiel du Danemark. Il porte le nom du physicien danois Hans Christian Ørsted (1777-1851), professeur à l’Université de Copenhague connu pour avoir mis en évidence une relation entre électricité et magnétisme en 1820.

Ce satellite dédié à l’étude du champ magnétique terrestre et de ses variations fait partie du programme de microsatellites danois, le Danish Small Satellite Programme. Cette mission a été opérée par le Danish Meteorological Institute.

Objectifs

  • Étudier la génération du champ magnétique terrestre

  • Étudier les propriétés magnétiques et électriques de la Terre solide

  • Étudier les processus à l’œuvre dans la magnétosphère terrestre

  • Étudier les interactions de la magnétosphère terrestre avec le vent solaire

Les objectifs scientifiques d'Oersted sont :

  • L’étude de la génération du champ magnétique dans le noyau fluide de la Terre et les propriétés magnétiques et électriques de la Terre solide,
  • L’étude du champ magnétique terrestre en tant que paramètre contrôlant la magnétosphère, ses interactions avec le vent solaire, et tous les processus physiques qui ont lieu dans l'environnement du plasma de la Terre, y compris les phénomènes tels que les aurores boréales et les orages magnétiques.


Pour remplir ces objectifs scientifiques, la charge utile est constituée des sous-systèmes suivants :

  • Un magnétomètre triaxial (Compact Spherical Coil : CSC) pour mesurer les vecteurs du champ magnétique,
  • Un magnétomètre Overhauser (Overhauser proton-precession magnetometer : OVH) pour mesurer l'amplitude du champ magnétique,
  • Un imageur (Star Imager : SIM) pour déterminer l'attitude du magnétomètre CSC,
  • Six détecteurs de particules chargées (Charged Particles Detectors : CPD) pour mesurer les radiations des particules énergétiques dans la partie supérieure de l'atmosphère polaire,
  • Un GPS TurboRogue est utilisé pour les sondages de l'atmosphère.
Vue d’artiste du satellite Ørsted sur orbite avec son bras déployé
Vue d’artiste du satellite Oersted sur orbite avec son bras déployé. Sur le bras se trouvent les instruments CSC et SIM, et au bout du bras l’instrument OVH © DRSI
Amplitudes du champ magnétique (carte du haut) et de ses variations (carte du bas) en 20 ans
Amplitudes du champ magnétique (carte du haut) et de ses variations (carte du bas) en 20 ans. En Atlantique Sud les variations dépassent 10%. Modèles construits avec les données fournies par le satellite Oersted © DRSI
Carte de la magnétisation de la croûte terrestre
Carte de la magnétisation de la croûte terrestre. Modèle construit avec les données fournies par le satellite Oersted © NASA, DRSI

Déroulé du projet

Oersted a été lancé avec succès le 23 février 1999, depuis Vandenberg, Californie, à bord d’une fusée Delta II.
Le satellite est toujours en vol, après plus de 26 ans. Le satellite n’acquiert plus de mesures du champ magnétique terrestre depuis juin 2013. La mission SWARM, a pris le relais en novembre 2013 afin d’assurer une continuité de l’acquisition des données du champ magnétique.

À l’origine, le satellite a été placé sur une orbite polaire dérivant lentement, avec un périgée à 655 km, une apogée à 857 km, une inclinaison de 96,5° et une période de 100 min.

Le satellite Ørsted en cours de tests de vibrations
Le satellite Oersted en cours de tests de vibrations © P. L. Thomsen

Organisation

Oersted était un projet danois opéré par le Danish Meteorological Institute.

La mission a été développée par un consortium d’organisations composé de :

  • NBI (Niels Bohr Institute) of the University of Copenhagen,
  • The Technical University of Denmark (DTU),
  • The Solar-Terrestrial Physics Division of DMI (Danish Meteorological Institute),
  • The Danish Space Research Institute (DSRI) of Copenhagen (aujourd’hui fusionné avec le DTU),
  • Terma A/S,
  • Computer Resources International, fusionné aujourd’hui dans la société Terma A/S (société ayant construit le satellite).

En termes de coopération internationale, les agences spatiales américaine (NASA), française (CNES) et allemande (DLR) ont contribué avec les laboratoires qu’elles ont soutenus sur ce projet.

Considérant l'implication à long terme de la communauté scientifique française dans les études des champs magnétiques interne et externe, le CNES a fourni le magnétomètre Overhauser (OVH), développé par le LETI (CEA).

L’expérience acquise avec la mission Oersted a permis de positionner le LETI pour la fourniture des magnétomètres des missions SWARM et NanoMagSat de l’ESA.