Le pionnier de SOHO, plus de 25 ans en orbite
SOHO a été lancé le 2 décembre 1995. Il est stationné à 1,5 million de kilomètres plus près du Soleil que de la Terre, d’où il bénéficie d’une vue ininterrompue sur notre étoile.
RÉSUMÉ d’accident – enquête conjointe ESA/ NASA
La direction de l’ESA et de la NASA a créé le comité d’enquête conjoint sur l’interruption de la mission SOHO pour déterminer la ou les causes réelles ou probables de l’accident du vaisseau spatial SOHO.
Le Bureau a conclu qu’il n’y avait pas d’anomalies à bord de l’engin spatial SOHO, mais qu’un certain nombre d’erreurs au sol ont entraîné la perte d’assiette majeure subie par l’engin spatial.
La Commission conclut que la perte de l’engin spatial SOHO était le résultat direct d’erreurs opérationnelles, d’un défaut de surveillance adéquate de l’état de l’engin spatial et d’une décision erronée qui a désactivé une partie de la détection de panne autonome à bord. De plus, à la suite de la survenance de la situation d’urgence, la Commission constate que l’équipe des opérations n’a pas pris suffisamment de temps pour évaluer pleinement l’état de l’engin spatial avant de lancer les opérations de récupération. La Commission a découvert qu’un certain nombre de facteurs avaient contribué aux circonstances qui avaient permis aux causes directes de se produire.
Le Collège recommande vivement que les deux agences procèdent immédiatement à un examen complet des opérations SOHO en abordant les problèmes liés aux procédures au sol, à la mise en œuvre des procédures, à la structure et au processus de gestion et aux systèmes au sol. Ce processus d’examen doit être achevé et les améliorations de processus initiées avant la reprise des opérations normales de SOHO.
Le satellite SOHO
La mission a été lancée avec trois objectifs scientifiques en tête. Le premier consistait à étudier la dynamique et la structure de l’intérieur solaire. La seconde était d’étudier pourquoi l’atmosphère extérieure du Soleil, connue sous le nom de couronne, est tellement plus chaude que sa surface, et la troisième était d’étudier où et comment le vent solaire des particules est accéléré.
Près de 6000 articles ont maintenant été publiés dans des revues à comité de lecture sur la base de données SOHO, dont beaucoup représentent des progrès significatifs dans notre compréhension des objectifs initiaux.
En plus d’enquêter sur le fonctionnement du Soleil, SOHO est le découvreur de comètes le plus prolifique de l’histoire astronomique, ayant repéré plus de 4000 de ces mini-mondes glacés au cours de l’étape vers le soleil de leurs voyages.
Mais peut-être que l’aspect le plus important du travail de SOHO a été quelque chose qui venait tout juste de prendre de l’importance au moment de son lancement : l’étude de la météo spatiale.
La météo spatiale est le terme désignant les perturbations du vent solaire ; le flux constant de particules chargées électriquement expulsées de la couronne solaire. Des événements majeurs dans la couronne, connus sous le nom d’éjections de masse coronale, ou CME, peuvent propulser des milliards de tonnes de ces particules dans l’espace à des millions de kilomètres par heure.
Si la Terre se trouve sur la trajectoire d’un CME, il peut déclencher une tempête géomagnétique majeure, dans laquelle les satellites peuvent être endommagés, les télécommunications interrompues, les astronautes en danger et les lignes électriques soumises à des surtensions dangereuses dans les courants électriques. Ensemble, ces événements et leurs conséquences ont été familièrement appelés tempêtes solaires.
« La raison pour laquelle SOHO vole maintenant est pour la recherche sur la météo spatiale – pour comprendre comment le Soleil impacte la Terre », explique Bernhard Fleck, scientifique du projet SOHO de l’ESA et chef de mission.
SOHO a changé la donne dans l’étude de la météo spatiale car il joue un rôle vital dans la prévision des tempêtes solaires potentiellement dangereuses. En effet, SOHO porte l’instrument LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph), qui étudie la structure et le comportement de la couronne ténue en créant une éclipse solaire artificielle. Ce faisant, les opérateurs et les prévisionnistes de la météo spatiale sur Terre peuvent voir quand les tempêtes solaires se dirigent vers nous, un à trois jours avant leur arrivée.
Il y a eu un certain nombre d’autres missions solaires lancées depuis SOHO. Par exemple, la NASA a lancé le Solar Dynamics Observatory et, plus récemment, Parker Solar Probe. De son côté, l’ESA dispose désormais de Solar Orbiter. Et pourtant SOHO reste unique car il transporte le seul coronographe sur la ligne Soleil-Terre, ce qui le rend inestimable.
La mission de 25 ans de SOHO n’a pas été sans incident. Deux ans et demi après le lancement, le 25 juin 1998, la mission a failli se terminer lors d’une manœuvre de routine du vaisseau spatial. Le contact a été perdu et certains ont déclaré SOHO perdu pour de bon. Cependant, l’équipe a refusé de se rendre et, après un travail minutieux sur une période de trois mois, ils ont réussi à remettre la mission en ligne fin septembre.
Après une période de remise en service du vaisseau spatial et de ses douze instruments – qui ont tous survécu malgré les températures extrêmes qu’ils ont subies pendant la panne d’électricité – la mission a été entièrement remise en service début novembre. Mais les ennuis n’étaient pas encore terminés.
À la fin du mois suivant, les trois gyroscopes du vaisseau spatial étaient tombés en panne, déclenchant une nouvelle course contre la montre pour sauver la mission.
Un nouveau logiciel a été développé qui pourrait contrôler SOHO sans avoir besoin de gyroscopes. Installé en février 1999, le code a permis au vaisseau spatial de revenir une fois de plus à des opérations scientifiques complètes. Dans le processus, cela a fait de SOHO le premier vaisseau spatial à être stabilisé sur trois axes sans gyroscopes.
Malgré ces problèmes, SOHO est resté un pilier de la liste de l’ESA depuis lors. Les ingénieurs ont maintenu le vaisseau spatial en bonne santé et fonctionnel, avec tous ses instruments performants, et à condition qu’il n’y ait pas de dysfonctionnements majeurs dans les années à venir, le vaisseau spatial pourrait atteindre son 30e anniversaire.
Bernhard pense que la mission de SOHO se terminera en 2025 après que quelques missions successeurs auront pris leur envol. L’une est la soi-disant mission Space Weather Follow-On de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l’autre est le satellite GOES-U de la NOAA. Tous deux transportent des coronographes et des instruments de surveillance de la météo spatiale qui devraient prendre le relais de SOHO.
L’ESA a également de nouvelles missions à l’horizon. Il étudie la mission Lagrange, qui fonctionnerait comme un observatoire météorologique spatial dédié pour avertir des turbulences potentiellement nocives dans notre étoile mère. A plus court terme, Proba-3 de l’ESA vise un lancement en 2023. Ce satellite testera une nouvelle façon d’étudier la couronne solaire qui améliore significativement les performances des coronographes traditionnels.
Mais d’ici là, il y a encore beaucoup de grande science à attendre de SOHO. « Je dirais que les deux prochaines années seront plus excitantes que les dix années précédentes », déclare Bernhard.
En effet, SOHO peut intégrer ses lectures à celles de Solar Orbiter et de Parker Solar Probe pour fournir des « mesures multipoints » qui donnent une image plus complète des conditions météorologiques spatiales. Par exemple, SOHO peut voir la couronne à travers laquelle ces deux missions voleront, fournissant ainsi le contexte dans lequel les vérités au sol de Solar Orbiter et Parker Solar Probe peuvent être intégrées.
Et ce ne sont pas seulement les réalisations scientifiques qui sont célébrées à l’occasion de cet anniversaire. La longévité de SOHO est un témoignage durable des équipes de personnes dévouées qui ont construit le vaisseau spatial et ses instruments il y a trois décennies. « Le monde était très différent il y a 30 ans, mais ils ont construit un matériel si solide qu’il fonctionne toujours et dispose d’instruments toujours pertinents, 30 ans plus tard. C’est assez incroyable », déclare Bernhard.
Ensuite, bien sûr, il y a l’équipe qui dirige le vaisseau spatial. « Ils ont exploité la mission jour après jour pendant 25 ans, même dans les conditions difficiles de la pandémie de COVID-19 au cours de la dernière année, c’est une réalisation tellement extraordinaire », déclare Bernhard.
D’autant plus que la technologie évolue continuellement et que l’équipe doit continuellement adapter ses pratiques aux exigences modernes. « SOHO est basé sur leur engagement, leur dévouement et leur diligence », déclare Bernhard.
En bref, SOHO a non seulement changé notre façon de penser au Soleil, grâce à l’incroyable richesse de connaissances et de compréhension qu’il a fournies, mais il a également établi le modèle de la façon dont nous étudions la météo spatiale afin de protéger la Terre et sa technologie.
Peu importe quand la mission se termine finalement, sa place dans les livres d’histoire est assurée.
En 1998, le contact a été perdu avec SOHO. Il était positionné sur une orbite « halo » autour de L-1, un point d’équilibre gravitationnel entre la Terre et le Soleil à environ 1,5 million de km de la Terre. Heureusement, un coup dur pour le domaine de l’étude solaire a été évité. Le contact a été rétabli le 16 septembre 1998 et, à la mi-octobre, les scientifiques ont réactivé les instruments scientifiques. Depuis son lancement le 2 décembre 1995, SOHO a donné à la science solaire une nouvelle capacité d’observer simultanément l’intérieur et l’atmosphère du Soleil, et les particules dans le vent solaire et l’héliosphère. L’observation des éruptions de gaz chauds et chargés électriquement a permis de détecter rapidement les interactions qui pourraient affecter la Terre.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/SOHO_s_pioneering_25_years_in_orbit