SOHO en détails

Contexte

SOHO, premiÚre pierre angulaire, avec Cluster, du programme Horizon 2000 de l'ESA, fait partie de la contribution européenne aux programmes scientifiques internationaux de l'étude des relations Soleil-Terre STSP et ISTP. Les diverses prolongations de la mission SOHO au-delà de sa durée nominale ont permis de couvrir la totalité du cycle solaire.

La France a fortement participĂ© Ă  la rĂ©alisation de cinq des douze instruments destinĂ©s Ă  Ă©tudier le Soleil sous plusieurs aspects : hĂ©liosismologie, rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique, plasma et vent solaires.

Le satellite SOHO a été construit en Europe par un consortium industriel conduit par Matra, alors que les instruments ont été fournis par des scientifiques européens et américains, financés par leurs institutions nationales. Neuf responsables d'instruments ou "Principal Investigators" (PI's) sont européens et trois sont américains. La NASA est responsable du lancement et des opérations de mission. Le réseau DSN de la NASA est utilisé pour contrÎler le satellite et en recevoir les données. Le contrÎle de la mission est assuré depuis le Goddard Space Flight Center dans le Maryland.

Objectifs

  • Observation des vibrations du Soleil

  • Observation de la couronne solaire

  • Mesure du vent solaire in-situ

  • DĂ©termination de l’anisotropie du vent solaire

Un des principaux objectifs de SOHO est l'observation des vibrations provoquĂ©es par les ondes acoustiques qui se propagent depuis l'intĂ©rieur vers la surface du Soleil. Les ondes se dĂ©placent dans le Soleil comme les ondes sonores dans l'air. La tempĂ©rature, la composition et les mouvements profonds de l'intĂ©rieur du Soleil influencent la pĂ©riode des oscillations et fournissent des renseignements prĂ©cieux sur les conditions rĂ©gnant Ă  l'intĂ©rieur du Soleil. Trois instruments sont destinĂ©s Ă  cette science nĂ©e au cours des annĂ©es 1980 "l'hĂ©liosismologie".

Illustration de la structure explicative du Soleil
Structure du Soleil © ESA

L'atmosphĂšre externe du Soleil, la couronne, s'Ă©tend jusqu'Ă  plusieurs fois le diamĂštre solaire. Mais parce que cette couronne est plusieurs millions de fois moins brillante que la photosphĂšre, la surface visible du Soleil, elle ne peut ĂȘtre observĂ©e que durant les Ă©clipses du Soleil par la Lune. Seuls des instruments spatiaux, comme SOHO, permettent d'observer en permanence le rayonnement ultraviolet ou X du Soleil.

Illustration représentant la taille de la Terre comparée à celle d'une éruption solaire
Taille de la Terre comparée à une éruption solaire © ESA & NASA

Enfin, un troisiĂšme paquet d'instrumentation scientifique est chargĂ© d'effectuer des mesures in-situ du vent solaire et de la dĂ©termination de son anisotropie (c’est-Ă -dire, des variations de sa vitesse et de son intensitĂ© en fonction de sa direction de dĂ©placement).

 

Déroulé du projet

SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) est une mission conjointe de l'Agence Spatiale Européenne et de la NASA. Lancé en 1995, la sonde SOHO est en orbite de halo autour du point de Lagrange L1 à 1,5 million de km de la Terre dans la direction du Soleil. De cette situation, SOHO observe le Soleil 24H/24.

 

Organisation

Le CNES a contribué au financement de la mission SOHO via sa contribution au programme obligatoire de l'ESA et directement au titre du programme national en ce qui concerne sa participation aux instruments et au centre MEDOC.

SOHO est pilotĂ© depuis le Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA situĂ© Ă  Greenbelt dans le Maryland aux États-Unis. Ses donnĂ©es sont reçues par le Deep Space Network (DSN) de la NASA et acheminĂ©es au Centre d'OpĂ©rations des ExpĂ©rimentateurs (EOF) situĂ© au GSFC.
C’est lĂ  que sont reçues les images et mesures produites par les instruments. Depuis l'EOF, les expĂ©rimentateurs pointent les instruments de SOHO sur une rĂ©gion particuliĂšre du Soleil, ou modifient le mode opĂ©ratoire de l'instrument. Les scientifiques de SOHO utilisent leurs instruments de la mĂȘme maniĂšre qu'un observateur le ferait depuis un observatoire solaire au sol. 

Les expérimentateurs de SOHO coordonnent leurs observations entre eux et/ou avec des observatoires solaires au sol.
Des catalogues et des banques de donnĂ©es accessibles numĂ©riquement sont installĂ©s Ă  l'EOF et dans d'autres Instituts, aux Ă‰tats-Unis et en Europe.

Les instruments de SOHO produisent un flot de donnĂ©es de 200 kilobits par seconde, qui peuvent ĂȘtre transmises continuellement aux stations du DSN situĂ©es Ă  Goldstone (USA), Canberra (Australie) et Madrid (Espagne).

 

Soutien du CNES Ă  l’exploitation scientifique des donnĂ©es

Les besoins d'opĂ©rations, d'exploitation et d'archivage sont respectivement de :

  • Assurer une programmation optimale des instruments embarquĂ©s, tenant compte Ă©ventuellement d'informations externes (campagnes multi-satellites, activitĂ©s particuliĂšres) et de rĂ©cupĂ©rer toutes les informations utiles aux traitements scientifiques
  • Exploiter les donnĂ©es disponibles pour en extraire le maximum d'informations scientifiques
  • Documenter et archiver les donnĂ©es de maniĂšre Ă  en assurer la pĂ©rennitĂ© pour des Ă©tudes futures

Il faut également mentionner une utilisation originale des données de l'instrument SWAN pour produire des indices d'activité de la face cachée du Soleil. La prise en compte de ces indices devrait permettre d'améliorer la précision des extrapolations d'orbite de certains satellites, l'activité solaire étant un élément important pour la modélisation de la densité de l'atmosphÚre à l'altitude de ces satellites.

 

Participations soutenues par le CNES

Des PI français pilotent les instruments GOLF, EIT et SWAN. Le coronographe C2 de LASCO a Ă©tĂ© rĂ©alisĂ© au LAM. En rĂ©sumĂ©, les participations scientifiques françaises supportĂ©es par le CNES sont :

  • INSTRUMENT EIT IAS (PI: F. AuchĂšre)
  • INSTRUMENT GOLF IAS (PI: P. BOUMIER), et CEA/AIM (R. GARCIA),
  • INSTRUMENT SUMER IAS (C. Bocchialini)
  • INSTRUMENT LASCO LATMOS (PI E. QuĂ©merais)
  • INSTRUMENT SWAN LATMOS (PI D. Koutroumpa)

A ces participations, s'ajoute MEDOC, qui est placĂ© sous responsabilitĂ© de l'IAS (Eric Buchlin).

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