ESA

Les souvenirs de l'impact solaire de sept vaisseaux spatiaux de l'ESA ont été collectés et analysés dans le cadre d'une étude inédite en son genre visant à mieux comprendre l'environnement radiatif dans l'espace. D'énormes quantités de données techniques ont été utilisées pour révéler l'impact des événements météorologiques spatiaux extrêmes sur les engins spatiaux dans tout le système solaire où aucune observation scientifique n'est disponible, avec des implications pour la conception future des engins spatiaux, la science de la météorologie spatiale et notre compréhension des risques posés à l'homme et à l'environnement. vie robotique en dehors du bouclier protecteur de la Terre.

Chaque vaisseau spatial est lancé dans un but précis, et pour les missions scientifiques, les instruments à bord sont la clé pour l’accomplir. Qu'il s'agisse du télescope extrêmement sensible de Gaia qui cartographie plus d'un milliard d'étoiles dans la galaxie, ou de la caméra stéréo haute résolution de Mars Express qui révèle la topographie de la planète rouge, les vaisseaux spatiaux ont généralement les « yeux » concentrés sur les choses et les phénomènes que les humains veux comprendre.

Mais tout comme nous, les vaisseaux spatiaux ont aussi des corps qui ressentent ce qui leur arrive et des souvenirs qui stockent l’histoire de leurs expériences au fil des années, parfois des décennies, dans l’espace.

Ces informations, appelées « données d'entretien » et généralement considérées comme un outil d'ingénierie, ont peut-être été négligées en termes de connaissances scientifiques qu'elles révèlent sur les environnements dans lesquels évoluent nos missions, et lorsqu'il s'agit de la Planète rouge, où nous un jour j'espère appeler à la maison.

Une première étude de faisabilité complète a été réalisée en examinant des années de « entrées de journal » d'archives de sept missions de l'ESA réparties dans le système solaire, en se concentrant sur l'un des phénomènes météorologiques les plus dangereux dans l'espace pour l'exploration humaine et robotique actuelle et future : les particules énergétiques solaires. événements…

La « météo spatiale » est totalement différente de la météo sur Terre, mais les particules énergétiques solaires (SEP) pourraient être considérées comme des « grêlons » atomiques accélérés à des vitesses inimaginables. Il s'agit de particules émises par le Soleil, principalement des protons, mais aussi des particules plus grosses comme des noyaux d'hélium (avec deux protons et deux neutrons) et des « ions HZE ».

Les ions HZE sont créés lorsque les noyaux d'éléments plus lourds que l'hydrogène et l'hélium, c'est-à-dire comportant trois protons et plus, sont dépouillés de leurs électrons et ne sont donc plus neutres mais chargés électriquement.

Ces particules sont constamment émises par le Soleil dans toutes les directions – le vent solaire – mais elles sont souvent fortement poussées lorsque le Soleil entre en éruption avec d’énormes éruptions solaires et des éjections de masse coronale.

Le résultat est des vagues massives de particules chargées, balayées par ces éruptions et accélérées à une vitesse proche de la lumière. Ils peuvent pénétrer le champ magnétique terrestre et présenter un risque de rayonnement important pour les vaisseaux spatiaux et les astronautes.

Comprendre la distribution et le mouvement des particules énergétiques solaires dans tout le système solaire est important, mais difficile, car cela nécessite des instruments répartis dans l'espace pour les détecter et comprendre comment elles se déplacent.

Les données des capteurs techniques embarqués à bord de Rosetta, ExoMars TGO, Mars Express, Venus Express, Solar Orbiter, BepiColombo et Gaia ont été recueillies et analysées, révélant des détections simultanées d'événements de particules énergétiques solaires à différents endroits du système solaire. L'étude montre que ces missions fournissent un bon réseau de détection de particules solaires dans des endroits où aucune observation scientifique n'est disponible.

Les vaisseaux spatiaux disposent de nombreux détecteurs de maintenance dans différentes positions qui surveillent leur état de santé général et celui de leurs charges utiles – des instruments scientifiques. Les compteurs de mémoire de détection et de correction d'erreurs (EDAC) en font partie, et leur rôle est de protéger les mémoires d'un ordinateur de vaisseau spatial contre les erreurs causées par des particules énergétiques frappant des puces informatiques – « des retournements de bits provoqués par des perturbations d'un seul événement ».

Les événements de particules solaires peuvent être déduits d’une augmentation soudaine des erreurs comptées, de l’ordre de dizaines par jour, enregistrées par les compteurs EDAC. Par exemple, un événement de particules solaires survenu le 7 mars 2012 est présenté dans les données comme l'un des plus importants observés sur Mars et Vénus, « ressenti » par Mars Express et Venus Express. Les traqueurs d'étoiles de Venus Express, qui aident à orienter le vaisseau spatial, ont même été aveuglés pendant cinq jours par l'événement.