Lancement de la mission Smile, en quête de révélations sur le bouclier invisible de la Terre contre les vents solaires

Après le lancement et la séparation de la fusée, le premier signal de Smile a été reçu par la station au sol de l'ESA à New Norcia, en Australie, à 06h48 CEST. Les panneaux solaires de la sonde se sont ensuite déployés à 06h49 CEST, ce qui signifie que Smile peut désormais capter la lumière du soleil pour alimenter ses systèmes et ses instruments scientifiques. La réussite de cette opération a marqué le succès du lancement.

Smile est le fruit d'une collaboration entre l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Académie chinoise des sciences (CAS). Il permettra de révéler comment la Terre réagit aux flux de particules et aux salves de rayonnement provenant du Soleil, en utilisant une caméra à rayons X pour réaliser les premières observations en rayons X du bouclier magnétique terrestre, et une caméra UV (ultraviolet) pour observer les aurores boréales qui en résultent pendant 45 heures d'affilée.

« Nous sommes sur le point d'assister à un spectacle inédit : l'armure invisible de la Terre en action », déclare Josef Aschbacher, directeur général de l'ESA. « Avec Smile, nous repoussons les limites de la science afin de répondre à de grandes questions qui restent un mystère depuis que nous avons découvert, il y a plus de soixante-dix ans, que la Terre se trouve en sécurité au sein d'une gigantesque bulle magnétique."

« L'ESA et la Chine entretiennent une coopération de longue date qui s'étend sur vingt-cinq ans, depuis les premiers accords de partage de données dans les années 1990 jusqu'à la mission Smile, que nous avons développée conjointement. Cette mission témoigne de l'engagement de l'ESA en faveur de la collaboration internationale, de l'avancement des connaissances scientifiques et de la promotion de l'utilisation pacifique de l'espace. »

« Smile fera la lumière sur les mystères du bouclier magnétique terrestre », déclare David Agnolon, chef de projet Smile à l'ESA. « Cette mission a été rendue possible grâce à une collaboration harmonieuse entre l'ESA et la CAS, avec la contribution de partenaires de toute l'Europe. C'est la première fois que l'ESA et la Chine sélectionnent, conçoivent, mettent en œuvre, lancent et exploitent conjointement une mission, et nous sommes tous très impatients de découvrir les découvertes scientifiques majeures que Smile devrait nous apporter au cours des trois prochaines années. »

Le moment est venu

Depuis près de quatre milliards d'années, la Terre dresse un bouclier géant contre les attaques incessantes des particules chargées provenant du Soleil. Ces vents solaires peuvent endommager tout ce qui se trouve sur leurpassage, en particulier lorsqu'ils se transforme en tempêtes solaires.

Les vents solaires transformeraient notre Terre verdoyante et bleue en un désert rocailleux et brun si le champ magnétique produit au plus profond de notre planète n'existait pas. Ce champ magnétique forme une bulle protectrice géante autour de nous, appelée magnétosphère.

Pour la première fois de l'histoire, nous avons atteint le stade où nos outils scientifiques et nos technologies ont suffisamment progressé pour nous permettre de comprendre en détail comment fonctionne exactement cette défense contre le vent solaire.

Carole Mundell, directrice scientifique de l'ESA, déclare : « Smile est le dernier-né de notre flotte de missions scientifiques spatiales. Il s'appuie sur l'héritage scientifique et technologique des missions précédentes, notamment Cluster et XMM-Newton, en reprenant des technologies éprouvées et en les appliquant d'une nouvelle manière pour révéler l'environnement magnétique de la Terre comme jamais auparavant. »

Elle poursuit : « La collaboration de confiance entre nos équipes d'ingénieurs et de scientifiques en Europe et en Chine a résisté à des défis mondiaux tels que les restrictions de voyage liées à la pandémie et la dispersion géographique des équipes. C'est passionnant de voir tout cela se concrétiser aujourd'hui, et j'ai hâte de découvrir les nouvelles découvertes scientifiques que Smile nous apportera. »

Smile est équipé d'une panoplie d'instruments unique, conçue pour nous offrir pour la première fois une vision complète de la manière dont le champ magnétique terrestre réagit aux assauts incessants du Soleil.

Ce sera la première mission à observer le bouclier magnétique terrestre à l'aide d'une vision aux rayons X, afin de révéler où et comment il est frappé par les vents solaires. Cette interaction déclenche des perturbations, allant de petites sous-tempêtes à de grandes tempêtes géomagnétiques, qui se propagent à travers notre magnétosphère vers les pôles Nord et Sud.

Là, les tempêtes magnétiques déclenchent un spectacle lumineux d'aurores (aurores boréales et australes). Smile utilisera la vision ultraviolette pour enregistrer les aurores boréales pendant 45 heures d'affilée, devenant ainsi la première mission à les observer aussi longtemps, et la première depuis 2008 à observer le cercle complet des aurores autour du pôle Nord en lumière ultraviolette.

En comparant les images aux rayons X et aux ultraviolets, nous pourrons suivre en temps réel la manière dont la Terre réagit à l'assaut des vents solaires.

« Les données recueillies par Smile nous aideront à mieux comprendre la planète Terre et notre système solaire dans son ensemble », explique Philippe Escoubet, scientifique du projet Smile à l'ESA. « Et les découvertes scientifiques qu'il permettra de faire amélioreront nos modèles de l'environnement magnétique terrestre, ce qui pourrait, à terme, contribuer à assurer la sécurité de nos astronautes et de nos technologies spatiales pour les décennies à venir. »

Préparation à la science

La fusée Vega-C qui a emmené Smile dans l'espace a été choisie car elle répondait parfaitement aux besoins de la mission.

Géraldine Naja, directrice du transport spatial à l'ESA, déclare : « De l'idée initiale au décollage, puis aux résultats, des milliers de personnes travaillent en équipe partout dans le monde pour faire de Smile un succès. L'ingénierie de précision requise pour un lancement fait de chaque étape une réussite. Félicitations à tous les partenaires impliqués qui ont permis à Vega-C de briller aujourd'hui - en particulier Avio, qui a agi pour la première fois en tant qu'opérateur de services de lancement - permettant ainsi un démarrage harmonieux du voyage scientifique de Smile. »

Le lancement n'est qu'un début. Au cours du mois prochain, Smile augmentera progressivement son altitude grâce à 11 mises à feu de son moteur, pour finalement atteindre une orbite extrêmement elliptique qui l'amènera à 121 000 km au-dessus du pôle Nord afin de collecter des données, avant de redescendre à 5 000 km au-dessus du pôle Sud pour les transmettre efficacement aux scientifiques qui les attendent avec impatience sur Terre.

La collecte de données commencera véritablement en juillet, une fois que l'équipe aura déployé les bras, ouvert les caches des caméras et confirmé que tout fonctionne comme prévu.

Une collaboration européenne

Smile est une mission véritablement internationale, avec des contributions européennes majeures.

Au nom de l'ESA, Airbus Defence and Space en Espagne a construit le module de charge utile de Smile. Cette partie cruciale du vaisseau spatial embarque trois des quatre instruments scientifiques de la mission - notamment les caméras à rayons X et ultraviolets, ainsi que l'unité qui contrôle les instruments et le canal de communication qui renvoie toutes les précieuses données scientifiques vers la Terre.

L'Europe était également responsable de la caméra à rayons X, le plus grand instrument de Smile. Pour le compte de l'ESA, cette caméra a été développée et construite au Royaume-Uni par l'université de Leicester, en collaboration avec le Mullard Space Science Laboratory et l'Open University, en partenariat avec plusieurs autres institutions à travers l'Europe.

Au total, le module de charge utile et la caméra à rayons X ont bénéficié des contributions d'instituts et d'entreprises de 14 pays européens, le Royaume-Uni et l'Espagne apportant les contributions les plus importantes.

La contribution financière de l'ESA à la mission s'élève à 130 millions d'euros, ce qui a donné lieu à plus de 25 contrats d'approvisionnement avec plus de 40 entreprises et instituts. Tous les États membres de l'ESA contribuent indirectement par le biais du programme scientifique de l'agence, la contribution moyenne à Smile s'élevant à environ 28 centimes par habitant européen.

Le projet Smile a employé des centaines de personnes pendant sept ans en Europe et en Chine, et des centaines de scientifiques mèneront des recherches pendant des années à l'aide des données collectées par Smile.

À propos de Smile

Smile (Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) est une mission conjointe de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Académie chinoise des sciences (CAS).

Smile utilisera quatre instruments scientifiques pour étudier la manière dont la Terre réagit au vent solaire provenant du Soleil. Ce faisant, Smile améliorera notre compréhension des tempêtes solaires, des tempêtes géomagnétiques et de la science de la météorologie spatiale.

L'ESA est chargée de fournir le module de charge utile de Smile (qui embarque trois des quatre instruments scientifiques), l'un des quatre instruments scientifiques du vaisseau spatial (l'imageur à rayons X mous, SXI), le lanceur, ainsi que les installations et services d'assemblage, d'intégration et d'essais. L'ESA contribue à un deuxième instrument scientifique (l'imageur ultraviolet, UVI) et aux opérations de la mission une fois que Smile sera en orbite.

La CAS fournit les trois autres instruments scientifiques et la plate-forme du vaisseau spatial, et est chargée de l'exploitation du vaisseau spatial en orbite.

Smile s'inscrit dans le cadre du programme Cosmic Vision de l'ESA, dont l'objectif principal est de répondre à la question « Comment fonctionne le système solaire ? ».

Pour plus d'informations, rendez-vous sur : https://www.esa.int/Science_Exploration/Smile

À propos de Vega-C

La fusée européenne Vega-C peut mettre en orbite 2 300 kg, notamment de petits engins scientifiques et d'observation de la Terre. Haute de 35 m, Vega-C pèse 210 tonnes sur la rampe de lancement et atteint l'orbite grâce à trois étages à propergol solide, avant que le quatrième étage à propergol liquide ne prenne le relais pour placer avec précision les satellites sur l'orbite souhaitée autour de la Terre.

Complétant la famille Ariane pour lancer tous types de charges utiles sur leurs orbites souhaitées, Vega-C garantit à l'Europe un accès polyvalent et indépendant à l'espace. L'ESA dirige le programme Vega-C, en collaboration avec Avio en tant que maître d'œuvre et autorité de conception. Pour ce lancement, Avio est également l'opérateur de services de lancement.

Pour plus d'informations, rendez-vous sur : https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Vega/Vega-C

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À propos de l'Agence spatiale européenne

L'Agence spatiale européenne (ESA) est la porte d'entrée de l'Europe vers l'espace.

L'ESA est une organisation intergouvernementale créée en 1975, dont la mission est de façonner le développement des capacités spatiales de l'Europe et de veiller à ce que les investissements dans le domaine spatial profitent aux citoyens européens et au monde entier.

L'ESA compte 23 États membres : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, l'Estonie, la Finlande, la France, la Grèce, la Hongrie, l'Irlande, l'Italie, le Luxembourg, la Norvège, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République tchèque, la Roumanie, le Royaume-Uni, la Slovénie, la Suède et la Suisse. Chypre, la Lettonie, la Lituanie et la Slovaquie sont membres associés.

L'ESA a établi une coopération formelle avec trois États membres de l'UE. Le Canada participe à certains programmes de l'ESA dans le cadre d'un accord de coopération.

En coordonnant les ressources financières et intellectuelles de ses membres, l'ESA peut entreprendre des programmes et des activités qui dépassent largement le champ d'action d'un seul pays européen. Elle travaille notamment avec l'UE à la mise en œuvre des programmes Galileo et Copernicus, ainsi qu'avec Eumetsat au développement de missions météorologiques.

Pour en savoir plus sur l'ESA, rendez-vous sur www.esa.int