Ce dimanche 8 septembre 2024, un premier satellite de la mission Cluster (Salsa-C2) rentrera dans l'atmosphère terrestre, mettant fin à une aventure spatiale qui a duré plus de 24 ans. L’Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique est fier d’y avoir participé.
La mission Cluster
Lancée en 2000, la mission Cluster de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) visait à étudier l'interaction entre le vent solaire et la bulle magnétique entourant la Terre, la magnétosphère. Composée de quatre satellites identiques en orbite elliptique autour de la Terre, Cluster a recueilli durant plus de 24 ans des données uniques sur la magnétosphère terrestre et le vent solaire proche à l’aide de 11 instruments scientifiques.
Cette configuration unique a permis de faire des mesures précises des fluctuations du champ magnétique, d’analyser les ondes électromagnétiques et d’observer les variations de densité, température et vitesse du gaz ionisé (ou plasma composé d’ions et d’électrons) présent dans les différentes sous-régions de la magnétosphère. Mais toute mission scientifique a une fin…
Le début de la fin
Ainsi, le 8 septembre prochain, un premier satellite de la mission (C2-Salsa) rentrera dans l'atmosphère terrestre, suivi des trois autres satellites dans les années qui suivront (C1-Rumba en novembre 2025, C3-Samba et C4-Tango en août 2026). Ces 3 satellites continueront d’effectuer des mesures scientifiques jusqu’à la fin du mois de septembre 2024.
Ensuite, les satellites seront mis en veille et les opérateurs de l’ESA les surveilleront afin de minimiser les risques de collision avec d'autres satellites et d’éviter une rentrée au-dessus de zones terrestres habitées. L'Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB) est fier d'avoir joué un rôle important dans cette mission.
L'implication de l'IASB dans la mission Cluster
En effet, l'IASB a été impliqué dans la mission Cluster dès sa conception, en collaboration avec l'ESA et d'autres institutions scientifiques européennes et américaines. Les chercheurs de l'IASB ont contribué au développement de l'instrument WHISPER (« Waves of HIgh frequency and Sounder for Probing of Electron density by Relaxation »), qui équipait chacun des 4 satellites Cluster. Cet instrument a permis de mesurer les ondes électromagnétiques se propageant dans la magnétosphère mais également de fournir des valeurs très précises de la densité des électrons. L’IASB a également été très impliqué dans l’analyse des données d’un autre instrument de mesures d’ondes, STAFF (« Spatio-Temporal Analysis of Field Fluctuation »).
Les résultats et l'héritage de la mission Cluster
L'IASB est fier d'avoir contribué à cette mission et de pouvoir regarder en arrière sur les résultats qui ont été obtenus. Comme Cluster était la première mission multi-satellitaire, les chercheurs de l’IASB ont inventé des nouvelles techniques pour interpréter les mesures simultanées provenant des quatre satellites lorsqu’ils étaient assez proches. Les scientifiques de l’IASB ont publié de nombreuses études utilisant les mesures de Cluster contribuant ainsi à améliorer notre connaissance de notre environnement spatial, depuis la haute atmosphère où se forment les aurores polaires jusqu’aux régions externes de la magnétosphère où elle interagit avec le vent solaire.
Notons par exemple l’édition d’un livre sur la plasmasphère basé largement sur les données Cluster, la création d’une vidéo concernant la plasmasphère et l’édition d’un livre sur la magnétosphère. En outre, ces 2 dernières années, l’IASB a participé à un projet d’analyse globale des données de toute la mission Cluster, le projet GRMB (« Geospace Region and Magnetospheric Boundary »).
Le projet GRMB : vers une classification plus précise de la magnétosphère
La classification correcte des régions et des frontières traversées par les satellites de toute mission magnétosphérique est très importante pour valoriser l’immense quantité de données acquises par les satellites Cluster pendant 24 ans. Cela permet de réaliser des études statistiques des processus plasma fondamentaux se produisant dans une région particulière, tels que le remplissage de la plasmasphère, la reconnexion à la magnétopause, la turbulence dans la magnétosphère ou la propagation d'ondes dans la magnétosphère.
Par ailleurs, l'environnement de la magnétosphère est très dynamique et ses régions ne sont pas accessibles par les seules informations orbitales. Pour remédier à cela, l’IASB a ainsi participé activement à un projet de l’ESA, qui a pour but de créer une base de données, fournissant la position de chaque satellite Cluster pendant toute la durée de la mission, non pas sous forme de coordonnées géographiques, mais en décrivant les régions, les régions de transition et les frontières traversées par les satellites. Il en résulte une base de données appelée GRMB, qui sera mise à disposition d’ici fin 2024 sur le site web archivant les données scientifiques de la mission Cluster.
Liens internet
- Salsa’s last dance targets reentry over South Pacific of the Cluster mission - ESA
- Cluster, science mission overview - ESA
- Cluster, measuring Earth's magnetic environment - ESA
- Cluster at BIRA-IASB
- Scientific data of the Cluster mission
- Book on the magnetosphere
- Book on the plasmasphere
Auteurs
Darrouzet Fabien, De Keyser Johan, Fratta Stéphanie, Maggiolo Romain
