Des prévisions météorologiques de l'espace

Les satellites, précieux dans une multitude d'applications, sont également vulnérables. Un flux énergétique inhabituel du Soleil pourrait vraisemblablement anéantir ces équipements dont la valeur s'élève à des dizaines de milliards d'euros.

Le projet financé par l'UE SPACECAST (Protecting space assets from high energy particles by developing European dynamic modelling and forecasting capabilities) propose un système en temps réel qui évalue les risques de rayonnement, aidant à protéger les satellites utilisés pour la navigation, les télécommunications et d'autres services.

Pour la première fois, il est possible de prévoir les niveaux de rayonnement pour toute une gamme d'orbites différentes. Ces orbites vont de l'orbite géostationnaire à une région de faible densité, en ce compris l'orbite terrestre moyenne.

Le nouveau système peut détecter et prévoir le rayonnement de particules haute énergie dans la ceinture de rayonnement extérieur de la terre. À l'aide des deux modèles de prévision uniques développés par le projet, le système fournit un indice de risque pour les opérateurs de satellites.

Une de ses fonctions clés est que les niveaux de rayonnement sont calculés à partir de la physique des interactions onde-particule. Les observations avaient déjà permis d'observer depuis longtemps que les types spéciaux d'ondes électromagnétiques très basses fréquences pouvaient augmenter ou diminuer les niveaux de rayonnement de l'espace. Ces variations sont maintenant intégrées dans les modèles de prévision. Sur cette base, les scientifiques ont démontré que les ondes peuvent accélérer les électrons sur des énergies très élevées et l'accélération se produit à l'orbite géostationnaire.

Outre le fait de détecter des particules haute énergie, le système fournit des mises à jour en temps réel des électrons à moyenne énergie. Ces derniers peuvent charger statiquement un satellite et ainsi endommager certains de ses composants, comme les panneaux solaires. Il était difficile, jusqu'à présent, de fournir ce genre de mises à jour. Les partenaires finlandais y sont parvenus en adaptant des modèles de recherche actuels pour qu'ils fonctionnent en temps réel tout en tenant compte des interactions électriques du vent solaire avec la magnétosphère terrestre.

Au cours du cycle d'activités du soleil de 11 ans, le nombre de tempêtes magnétiques modérées à importantes a varié d'environ 15 à 60 par an. L'activité solaire maximum a connu un pic en 2014, alors qu'en 2015 le nombre de tempêtes magnétiques a commencé à diminuer. Le nouveau système de prévision mis à jour toutes les heures aidera à protéger les satellites de ces tempêtes.