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SOHO, dix ans d’une extraordinaire robustesse en orbite
30 Novembre 2005
EADS Astrium a été le maître d’œuvre pour l’Agence spatiale Européenne (ESA) du satellite SOHO, dédié à l’observation du soleil. Ce satellite, lancé le 2 décembre 1995, est toujours opérationnel 10 ans après sa mise en orbite alors que sa durée de vie avait été initialement prévue pour 2 ans. Son extraordinaire aventure de l’été 1998 qui a vu sa disparition et sa récupération figure dans les annales de la conquête spatiale. Grâce à l'efficacité des ingénieurs et à la robustesse du satellite et de ses instruments, la mission SOHO a été préservée puis prolongée. Le satellite devrait rester en activité au moins jusqu'en 2007 et couvrir ainsi un cycle complet d’activités du soleil (11 ans).
Plus de 3200 scientifiques utilisent ses données pour leurs travaux de recherche. SOHO est un observatoire solaire unique par sa position au premier point de Lagrange et aussi car ses douze instruments analysent le soleil depuis son intérieur jusqu'aux particules du vent solaire.
Les instruments d'Helioseismologie mesurent les oscillations à la surface du soleil. A partir de ces mesures les scientifiques ont cartographié les courants de gaz sous la surface et identifié comment les boucles du champ magnétique les font jaillir et forment ainsi les tâches solaires. Encore plus impressionnant : SOHO peut voir au travers du soleil les zones actives à la surface de l'autre côté, alors qu'elles sont encore invisibles depuis la Terre. De la sorte il est possible d'avertir plusieurs jours à l'avance un risque d'éruption solaire. De telles éruptions ont un effet crucial sur l'environnement spatial de la Terre: orages magnétiques, aurores polaires et peuvent causer des pannes dans les systèmes de distribution électrique.
Un autre instrument peut repérer une zone active sur la face cachée en détectant son émission sur les atomes d'Hydrogène de l'espace au delà du soleil, tout comme le pinceau lumineux d'un phare est visible quand il éclaire les nuages.
Les instruments d'observation de l'atmosphère du soleil ont permis d'analyser les gigantesques éjections de masse qui se produisent presque tous les jours et durant lesquelles le soleil expulse brutalement des millions, voire même parfois, des milliards de tonnes de gaz à plusieurs centaines de kilomètres par seconde.
SOHO est aussi le plus grand chasseur de comètes de tous les temps. Plus de 1000 comètes ont été découvertes via ses données, la plupart par des astronomes amateurs de tous les pays du monde (jusqu'en Australie, Chine, ...) qui recherchent dans les images prises par SOHO les points brillants en mouvement par rapport au soleil. Une telle analyse détaillée et exhaustive des prises de vue de jour en jour est un travail de longue haleine. Un tel effort illustre l'immense engouement des internautes pour les images et la mission SOHO.
SOHO aura donc fourni des informations sur toute la durée d’un cycle solaire, allant d’un minimum en 1996 en passant par un pic d’activité en 2000 (ci-dessous la photo de la tempête solaire du 14 juillet 2000).
**UNE ORBITE A 1,5 MILLI0N DE KM DE LA TERRE**
L’orbite de SOHO est parfaitement adaptée à l’observation du Soleil et de son influence sur la Terre. Elle se situe autour du premier point de Lagrange L1, un point de l’espace où l’attraction du Soleil et du système terre-lune s’équilibrent. L1 se trouve à environ 1,5 million de kilomètres de la terre sur l’axe terre-Soleil (la distance terre-Soleil est de 150 millions de kilomètres). De là, le satellite peut voir en permanence le Soleil, vers lequel il est pointé très précisément, tout en étant à l’abri des perturbations dynamiques.
Cette orbite particulière a pour avantages décisifs de permettre l’étude du Soleil hors de la magnétosphère terrestre (et donc sans que le vent solaire ne soit perturbé), tout en évitant les interruptions dues aux éclipses par la terre ou la lune : ceci autorise une observation quasi-continue du Soleil, mais aussi assure au satellite un environnement thermique très stable.
CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
Le satellite a 3,8 mètres de hauteur et une envergure de 9,5 mètres panneaux solaires déployés, et pèse 1850 kg au lancement.
EADS Astrium est le spécialiste européen des systèmes satellitaires. Ses activités couvrent les systèmes complets de télécommunications civils et militaires, l’observation de la Terre, les programmes de navigation, l’avionique et les équipements. EADS Astrium est une filiale d’EADS SPACE. EADS SPACE, spécialisée dans les systèmes spatiaux civils et militaires, a réalisé en 2004 un chiffre d’affaires de 2,6 milliards d’euros avec 11 000 salariés en France, en Allemagne, au Royaume-Uni et en Espagne.
EADS est un leader mondial de l’aérospatial, de la défense et des services associés. En 2004, EADS a enregistré un chiffre d’affaires de 31,8 milliards d’euros avec un effectif de plus de 110.000 personnes.
Contacts presse :
EADS SPACE (FR), Rémi ROLAND +33 (0) 1 42 24 27 34
EADS SPACE (GER), Mathias PIKELJ +49 (0) 7545 8 91 23
EADS SPACE (UK), Jeremy CLOSE +44 (0)14 3877 3872
SOHO : perdu et retrouvé - sauvetage à 1,5 million de km de la Terre
Le 25 juin 1998, SOHO échappe aux contrôleurs du Goddard Space Center. Plus aucun contact ne peut être établi avec le satellite, lancé deux ans et demi plus tôt et qui fonctionnait parfaitement jusqu’alors. Pendant 4 mois, une équipe d’une douzaine d’ingénieurs d’Astrium qui ont participé à sa construction, vont travailler avec des spécialistes de l'ESA et de la NASA à sa récupération.
Durant plusieurs semaines, cette équipe va élaborer différentes hypothèses et scénarios pour déterminer, en fonction des dernières télémesures connues, quel pourrait être l’état du satellite (quelle est la vitesse et la direction de son axe de rotation, comment dérive-t-il ?).
Au moment de sa disparition, ses panneaux solaires étaient sans doute perpendiculaires au Soleil, mais au cours des mois suivants, la position du soleil par rapport au satellite, devait permettre un ré-éclairage des panneaux solaires, fournissant ainsi l’énergie nécessaire à un éventuel sauvetage.
Le 23 juillet, grâce au grand radiotélescope d'Arecibo à Porto Rico, un écho radar de SOHO est obtenu.
On localise sa position et sa dérive dans l’espace et on détermine que le satellite tourne sur lui-même à une vitesse d’un tour par minute.
Il s’agit maintenant d’entrer en contact avec les récepteurs du satellite et pour cela de définir quels sont les paramètres optimums (fréquences, rythme et séquence de commandes) les plus appropriés à utiliser.
Le 3 août, l'espoir renaît. Pour la première fois depuis 6 semaines, SOHO répond pour quelques secondes, aux commandes émises en continu depuis le sol. A partir du 8 août, d’avantage d’informations parviennent du satellite: les températures sont extrêmement froides – 50° à 60° et l’énergie solaire n’est disponible que pendant 30 secondes par tour. Malgré ces conditions extrêmes, il sera alors possible de faire exécuter des commandes pour initialiser la recharge des batteries.
L’étape suivante va consister à dégeler son réservoir d’hydrazine, pour pouvoir remettre le satellite dans la bonne attitude. Cela prendra environ 3 semaines.
Le 16 septembre, le satellite retrouve son orientation, sa rotation est stoppée et ses panneaux solaires sont de nouveau pointés vers le soleil.
Ce sera ensuite au tour de ses instruments d'être vérifiés et recalibrés. Les 12 instruments de bord fonctionneront de nouveau normalement à partir du 3 novembre 1998.
Mais le 21 décembre, son dernier gyroscope tombe en panne. SOHO sera alors mis en dans un mode "secours" afin d’assurer sa sécurité.
Une fois encore les équipes d’Astrium et de l'ESA réagissent très rapidement , mettent au point et téléchargent, le 2 février 1999, un programme logiciel permettant au satellite de fonctionner de nouveau, sans aucun gyroscope.
La récupération de SOHO et la perte des gyros ont finalement permis de mettre au point des modes de contrôle d’attitude sans gyro qui s’avèrent plus robustes aux éruptions solaires que ceux avec gyro. Cela est d’autant plus appréciable pour la science que le maximum d’activité solaire s’est déroulé en 2000-2001, donc au moment où le logiciel était déjà « sans gyro » et plus robuste.
Etapes du sauvetage de SOHO
(Photo disponible sur le site ESA-int)
Pour plus d'informations sur SOHO, cliquez sur:
http://esa.int/esaCP/ASE08Y9KOYC_Protecting_0.html