Programme National Soleil-Terre
Programme National Soleil-TerreLes Projets
La communauté PNST est impliquée dans la préparation d'instruments de nouvelles générations pour les futures expériences sol et spatiales :
Au sol, un nouveau projet de radiohéliographe solaire très large bande FASR (Frequency Agile Solar Radiotelescope) a vu le jour aux USA. C'est un réseau dédié aux observations solaires composé d'une centaine d'antennes permettant de faire pour la première fois l'imagerie radio rapide dans la gamme 0.1-30 GHz et dont les objectifs scientifiques sont la mesure des champs magnétiques coronaux et leur évolution, l'accélération des électrons dans la couronne solaire, le déclenchement des éjections de masse coronale. C'est le projet d'avenir pour la radioastronomie solaire. Bien que le projet soit essentiellement américain, la communauté francaise participe à des études de définition de la voie de réception basse fréquence du récepteur en présence de parasites et participera à l'exploitation des données. Le projet LOFAR (Low Frequency Array) radiotélescope généraliste dans la bande 15-220 MHz aura une option d'observation solaire et apportera des observations complémentaires à celles du radiohéliographe de Nancay ou de FASR. La participation francaise à ce projet international est de la R&D préparatoire au réseau de radioastronomie généraliste SKA qui observera à des fréquences plus élevées.
Le projet américain ATST (Advanced Technology Solar Telescope) de construction d'un télescope de 4m avec optique adaptative dédié aux observations solaires. Le projet de spectro-polarimétrie solaire associé est dédié à la mesure des champs magnétiques solaires. La contribution de la communauté solaire porterait sur les techniques d'optique adaptative sur des objets étendus, à la calibration polarimétrique, puis à terme à l'exploitation scientifique des données.
La communauté PNST est impliquée dans la réflexion nationale et internationale autour de l'ouverture éventuelle d'un nouveau site d'observation astrophysique au Dome C en Antarctique. Les projets intéressant le PNST concernent :
une extension des réseaux de SuperDARN pour compléter les mesures de convection ionosphérique dans l'hémisphère Sud ,
le développement de coronographes en visible et en IR permettant de mesurer le champ magnétique dans la basse couronne solaire et mettant à profit la qualité du site en terme de transmission IR et de qualité du ciel coronographique,
le développement de techniques d'observations des particules énergétiques dans les éruptions solaires dans le domaine de l'IR lointain,
la construction d'un spectropolarimètre multi-échelles dans
l'infrarouge pour l'étude du magnétisme stellaire permettant de mesurer le champ magnétique dans les régions
froides des étoiles ou dans des étoiles plus froides.
La mission spatiale de la NASA STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory), mission de la NASA à laquelle plusieurs équipes francaises sont associées pour la réalisation d'expériences d'imagerie de la couronne et de coronographie. Une équipe francaise est également PI d'une expérience de mesure d'émissions radio dans le milieu interplanétaire. L'originalité de la mission STEREO comprenant 2 sondes identiques est de fournir une vision stéréoscopique des phénomènes solaires et une approche multi-points du milieu interplanétaire.
A plus long terme, la mission spatiale de l'ESA Solar Orbiter (lancement vers 2018) devrait avoir à son bord une large gamme d'instruments pour mesurer à des distances proches du soleil (0.2 AU), c'est-à-dire encore plus proches des régions d'accélération du vent solaire et des particules dans le milieu interplanétaire, étudier à haute résolution spatiale la chromosphère et la couronne, mesurer les champs magnétiques solaires dans les zones polaires. A l'interface avec le PNP, la mission spatiale de l'ESA Bepi Colombo devrait apporter des informations inédites sur les interactions entre le vent solaire et la planète sans atmosphère Mercure. L'exploration in situ de la proche couronne solaire (~0.4 Rayons solaires) par une sonde solaire est également à l'étude dans le cadre d'une collaboration avec la NASA.
Plusieurs missions de type microsatellites ont été proposées au CNES pour des thématiques scientifiques du PNST :
TARANIS pour des études de couplage atmosphère/thermosphère/ionosphère,
LYOT pour l'étude dans la raie Lya UV de l'atome d'hydrogène de la zone de transition chromosphère/couronne essentielle dans la compréhension des processus de chauffage coronal et d'accélération du vent solaire,
MIRAGES pour l'ouverture d'une nouvelle fenetre spectrale (IR lointain) pour l'étude de l'accélération des électrons relativistes dans les éruptions solaires. PICARD pour les mesures de variabilité de l'irradiance solaire, à partir du suivi des variations du diamètre solaire, et cela à des fins d'études à long terme des facteurs pouvant influer les évolutions climatiques (thématiques du ressort des programmes de climatologie).
Des missions de type vol en formation sont également proposées au CNES par la communauté PNST : projet ASPICS de coronographie très proche du bord solaire (0.01 Rs au dessus du limbe) permettant de reproduire des conditions d'éclipse et d'analyser la zone de transition de l'atmosphère solaire.
La communauté PNST soutient pour l'après CLUSTER de nouvelles missions de type multi-points : futures missions magnétosphériques multisatellites au niveau de l'ESA, vol en constellation et la mission NASA MMS (Magnetospheric Multiscale Mission) (lancement ~2013). Elle participe également à la mission NASA d'étude des sous-orages géomagnétiques THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms)
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