Contexte

Le projet STEREO est la troisième mission du programme scientifique international de l'étude des relations Soleil-Terre STP (Solar Terrestrial Probes Program). C'est un ensemble de deux satellites de la NASA dont les instruments ont été conçus et réalisés par des scientifiques Américains et Européens.

La mission STEREO a pour but de fournir des informations originales sur les éruptions solaires et leurs effets sur l'environnement terrestre. Afin d'obtenir des images stéréoscopiques des éruptions, un satellite précède la Terre dans sa rotation autour du Soleil, et l'autre la suit. Les images obtenues par les satellites sont combinées avec les données "in situ", ainsi qu'avec des données d'observatoires au sol, et de satellites en orbite basse pour suivre en trois dimensions le stockage d'énergie magnétique, l'éjection puis la trajectoire de la matière coronale dans le milieu interplanétaire. Lorsque l'éjecta atteint l'orbite de la Terre, les magnétomètres et les instruments de mesure du plasma installés à bord des satellites STEREO permettent de caractériser la matière éjectée et de relier sans ambiguïté ces mesures à leur source solaire.

Déroulé du projet

Les deux satellites STEREO ont été lancés avec succès par un lanceur DELTA II depuis Cape Canaveral, USA, le 25 octobre 2006.

L’objectif de la mission était de placer ces deux satellites à deux positions différentes, suffisamment écartées sur une orbite héliocentrique superposée à l’orbite de la Terre autour du Soleil, afin de pouvoir construire des images stéréoscopiques des éruptions solaires, d’où le nom du projet.

Pour atteindre ces positions et cette configuration, les deux satellites ont d’abord été lancés ensemble sur une orbite terrestre très excentrique avec un périgée proche de la Terre et un apogée derrière la Lune. Pour écarter les deux satellites et les placer en orbite héliocentrique, chacun a procédé à une assistance gravitationnelle de la Lune, deux mois après le lancement pour l’un et trois mois après le lancement pour l’autre. Petit à petit, les deux satellites ont été écartés pour être situés en 2009 à 90° l’un de l’autre sur leur orbite héliocentrique, c’est-à-dire aux points de Lagrange L4 et L5 de la Terre.

La mission qui devait durer 2 ans initialement et donc se terminer en 2008 est toujours en cours. D’ailleurs, un nouvel écartement des satellites a été effectué en 2011 pour les placer à 180° l’un de l’autre. La NASA a perdu le contact avec STEREO-B en 2016 et c’est avec STEREO-A que la mission continue aujourd’hui, mais sans possibilité de construction d’images stéréoscopiques.

Organisation

Plusieurs équipes scientifiques françaises, soutenues par le CNES, ont contribué à la réalisation des instruments de STEREO.

Le principal investigateur de l’instrument STEREO/WAVES ou S/WAVES en abrégé est membre du LESIA (depuis 2025 le LESIA est devenu le LIRA : Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation). Les équipes ont hérité pour la conception de l’instrument de l’expérience acquise sur ISEE, Ulysses, WIND, FAST et Cassini.

L’IAS, l’Institut d’Astrophysique Spatiale ainsi que l’Institut d’Optique Graduate School ont participé à la réalisation de composants de l’imageur en extrême ultra-violet SECCHI (Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation) dont les données sont disponibles au pôle de données et services MEDOC. SECCHI était placé sous la responsabilité du Naval Research Laboratory de Washington.

L’IRAP, l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie a développé les détecteurs SWEA (Solar Wind Electron Analyser) pour les deux satellites. Une version plus récente de l’instrument se trouve d’ailleurs à bord de la sonde martienne MAVEN de la NASA. Ils font partie de l’ensemble instrumental IMPACT (In situ Measurements of PArticles and CME Transients), placé sous la responsabilité de l’Université de Californie à Berkeley.

Le quatrième instrument, PLASTIC (PLAsma and SupraThermal Ion and Composition) était placé sous la responsabilité de l’Université du New Hampshire et n’a pas eu de participation des laboratoires français.