Une Super-Tempête Solaire Offre une Opportunité Scientifique Unique aux Orbiteurs Martiens de l'ESA

Europe - Agence de presse Ekhbary

Une Super-Tempête Solaire Offre une Opportunité Scientifique Unique aux Orbiteurs Martiens de l'ESA

Résumé : Deux engins spatiaux de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) en orbite autour de Mars, Mars Express et ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), ont tiré parti d'une violente tempête solaire pour obtenir des données scientifiques précieuses. Cet événement cosmique a perturbé l'atmosphère martienne, permettant aux chercheurs de recueillir des informations inédites sur la densité électronique dans ses couches supérieures, une découverte majeure pour la compréhension de la météo spatiale et de ses effets sur d'autres planètes.

Il y a près de deux ans, une intense tempête solaire a frappé la Terre, déclenchant des aurores boréales visibles jusqu'au Mexique. L'influence de cette tempête ne s'est pas limitée à notre planète ; elle a atteint Mars, où elle a été détectée par deux satellites de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) : Mars Express et ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO).

La tempête solaire a représenté un défi majeur pour la résistance des deux engins spatiaux. Elle a provoqué des erreurs informatiques, une situation que Jacob Parrott, chercheur à l'ESA, a qualifiée de "péril typique de la météo spatiale, car les particules impliquées sont très énergétiques et difficiles à prédire". Heureusement, les vaisseaux spatiaux avaient été conçus en tenant compte de ces éventualités. Ils ont été construits avec des composants résistants aux radiations et équipés de systèmes sophistiqués pour détecter et corriger les erreurs. Cette prévoyance a permis à Mars Express et TGO de récupérer rapidement de l'anomalie.

Au-delà des difficultés techniques, la tempête solaire a offert une aubaine scientifique exceptionnelle. Les scientifiques ont saisi cette occasion pour étudier son impact sur l'atmosphère martienne à l'aide d'une technique appelée occultation radio. Cette méthode consiste à analyser comment les signaux radio sont déviés ou absorbés lors de leur passage à travers l'atmosphère d'une planète. Dans ce cas précis, Mars Express a transmis un signal radio vers TGO au moment même où TGO disparaissait derrière l'horizon martien. Pendant que TGO s'évanouissait, le signal radio a traversé les couches atmosphériques martiennes, permettant aux scientifiques de collecter des données détaillées sur la densité électronique dans chaque couche traversée par le signal.

Les résultats ont révélé des changements atmosphériques spectaculaires. "La super-tempête a provoqué une augmentation spectaculaire des électrons dans deux couches distinctes de l'atmosphère martienne, à des altitudes d'environ 110 et 130 km, avec des augmentations de 45 % et 278 % respectivement", a déclaré Parrott. Il a ajouté : "C'est le nombre d'électrons le plus élevé que nous ayons jamais observé dans cette couche de l'atmosphère martienne." Cette augmentation substantielle de la concentration d'électrons témoigne d'une interaction puissante entre les particules énergétiques de la tempête solaire et la haute atmosphère martienne, offrant de nouvelles perspectives sur la dynamique atmosphérique de la planète.

Colin Wilson, scientifique de projet à l'ESA pour Mars Express et TGO, et co-auteur de l'étude publiée dans Nature Communications, a souligné le caractère établi de l'occultation radio. "Cette technique est utilisée depuis des décennies pour explorer le système solaire, mais en utilisant des signaux émis depuis un vaisseau spatial vers la Terre", a-t-il expliqué. Cependant, son application entre deux engins spatiaux en orbite martienne représente une évolution plus récente et passionnante. "Ce n'est que depuis environ cinq ans que nous avons commencé à l'utiliser sur Mars entre deux engins spatiaux, comme Mars Express et TGO, qui utilisent habituellement ces radios pour transmettre des données entre les orbiteurs et les rovers. C'est formidable de la voir en action." Cette collaboration inter-satellites renforce leur capacité à mener des recherches complexes.

Pour confirmer les mesures de densité électronique et assurer la précision des résultats, les chercheurs ont également intégré des observations de la mission MAVEN de la NASA, dédiée à l'étude de la haute atmosphère martienne. Cependant, le sort du satellite MAVEN lui-même est devenu incertain, les communications ayant été perdues le 6 décembre. La NASA a annoncé le 4 mars qu'un comité d'examen évalue actuellement les efforts de rétablissement et l'état probable du véhicule. Cette situation souligne les défis persistants de l'exploration spatiale, même pour les missions menées par des agences de premier plan.

Bien que leurs objectifs de mission principaux aient été atteints, Mars Express et TGO continuent de fournir des données scientifiques précieuses. Mars Express, lancée en juin 2003, est maintenant dans sa troisième décennie d'exploitation, un témoignage de son ingénierie robuste. Pour assurer sa continuité, une mise à jour logicielle a été implémentée en 2025, permettant aux contrôleurs d'utiliser le vaisseau spatial tout en maintenant ses gyroscopes, de plus en plus usés et utilisés pour le pointage, désactivés la plupart du temps. Une source de l'ESA a précisé : "Nous pouvons maintenant effectuer les déchargements de roues (wheel offloadings) avec les gyroscopes complètement désactivés grâce à un correctif logiciel MEX compilé manuellement directement dans la RAM du traqueur d'étoiles."

Cette modification logicielle innovante augmente considérablement la probabilité que Mars Express reste opérationnel sur le plan matériel jusque dans les années 2030. De plus, il pourrait potentiellement soutenir la mission japonaise d'exploration des lunes martiennes (MMX), dont le lancement est prévu en 2026. Cependant, toute prolongation de la durée de vie de la mission Mars Express nécessitera une approbation budgétaire de l'ESA, attendue plus tard cette année. Cette collaboration continue et la remarquable longévité technique des instruments d'exploration spatiale soulignent l'importance d'un investissement soutenu dans la recherche scientifique et le développement technologique.

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