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Solar Orbiter prêt pour la science malgré les revers du COVID-19

Solar Orbiter prêt pour la science malgré les revers du COVID-19

Instruments Solar Orbiter. Crédit: ESA-S.Poletti

Solar Orbiter de l'ESA a terminé avec succès quatre mois de vérification technique minutieuse, connue sous le nom de mise en service. Malgré les défis imposés par la pandémie de COVID-19, le vaisseau spatial est maintenant prêt à commencer la science en poursuivant sa croisière vers le soleil.


Lorsque Solar Obiter a explosé dans l'espace sur une fusée Atlas V de Cape Canaveral, en Floride, le 10 février, les équipes derrière la mission de 1,5 milliard d'euros ne prévoyaient pas que d'ici quelques semaines, la propagation de COVID-19 les expulserait de leur haute technologie. les salles de contrôle, ce qui rend le processus difficile de mise en service des instruments du vaisseau spatial encore plus difficile.

Dans des circonstances normales, de nombreux scientifiques et ingénieurs du projet se seraient réunis au Centre européen d'opérations spatiales (ESOC) à Darmstadt, en Allemagne. Ensemble, ils auraient travaillé en étroite collaboration avec les opérateurs d'engins spatiaux pour donner vie à l'engin spatial et à ses instruments.

Cela s'est produit plus ou moins comme d'habitude au cours des premières semaines les plus difficiles de l'existence en orbite de Solar Orbiter, mais lorsque les équipes d'instruments ont été invitées à l'ESOC en mars, la situation en Europe évoluait rapidement.

Chacune des dix équipes d'instruments avait besoin de nombreux représentants sur place. Deux ou trois de chaque équipe ont été autorisés dans une salle de contrôle dédiée à Solar Orbiter. «Les autres représentants travaillaient dans une zone d'assistance dédiée», explique Sylvain Lodiot, responsable des opérations de l'engin spatial Solar Orbiter de l'ESA. Il n'était pas inhabituel d'avoir 15 personnes ou plus dans la salle de contrôle principale travaillant également. Mais en une semaine, il est devenu clair que les pays européens se dirigeaient vers le verrouillage et les équipes externes ont donc été invitées à rentrer chez elles.

L'équipe italo-germano-tchèque derrière le coronographe METIS, un instrument mesurant les émissions visibles, ultraviolettes et ultraviolettes extrêmes de la couronne solaire dans une résolution temporelle et spatiale sans précédent, s'apprêtait à allumer l'instrument pour la première fois lorsque la décision a été fait que les gens de cette époque hotspots coronavirus dans les régions italiennes du Piémont et de la Lombardie n'étaient plus autorisés à entrer ESOC pour des raisons de sécurité.

"Nous avons eu du mal à réorganiser les compétences de l'équipe à la volée avec ceux qui pouvaient entrer", explique Marco Romoli, enquêteur principal de METIS. "Et grâce aux personnes de l'ESOC et aux nerfs stables des personnes présentes, nous avons pu mener à bien l'activité."

La situation est devenue encore plus grave lorsque plusieurs travailleurs de l'ESOC ont été testés positifs pour le virus, et le site a effectivement fermé.

"Nous devions protéger les gens", explique Sylvain, dont la dernière tâche avant de rentrer chez lui était d'éteindre tous les instruments du Solar Orbiter. "C'était horrible parce que je ne savais pas quand ces instruments reviendraient en ligne", dit-il.

En l'occurrence, ce n'est qu'une semaine plus tard qu'un personnel squelette est revenu et que toutes les mesures de distanciation sociale en place ont commencé à travailler à distance avec les équipes d'instruments pour effectuer la mise en service.

Première approche rapprochée de Solar Orbiter vers le soleil. Crédit: ESA / MediaLab

L'une des équipes d'instruments les plus touchées était l'équipe Solar Wind Analyzer (SWA). Le vent solaire, qui est constamment libéré du soleil, est composé d'un mélange de particules chargées électriquement appelées ions et électrons. L'instrument SWA comprend trois capteurs différents pour mesurer les flux et la composition de ces différentes populations de particules. Chaque capteur fonctionne comme une sorte de «périscope électrique» qui utilise des tensions élevées, jusqu'à 30 kilovolts dans un cas, pour détourner les particules du vent solaire dans le détecteur.

Pour faire fonctionner ces hautes tensions en toute sécurité, l'équipe avait prévu de ne pas allumer l'instrument avant au moins un mois après le lancement. Cela était prévu pour qu'aucune trace de l'atmosphère terrestre ne reste dans les capteurs SWA. S'il y en avait, ces hautes tensions pourraient provoquer des arcs électriques et endommager les capteurs.

Le processus de mise en marche de chacun des détecteurs SWA est long car chaque sous-système haute tension doit être alimenté par pas de 20 ou 50 volts à la fois. Après chaque augmentation, l'instrument est vérifié pour s'assurer que rien de fâcheux ne s'est produit.

Lorsque le chercheur principal de SWA, Christopher Owen, du Mullard Space Science Laboratory, University College London (MSSL / UCL), avait quitté l'Allemagne, lui et son équipe avaient commencé à planifier la commande de l'instrument à partir de leur laboratoire au Royaume-Uni. Mais ensuite, le verrouillage britannique a été annoncé, ce qui signifie une transition vers le travail à domicile pour presque tout le monde.

"Quand j'ai quitté le laboratoire, j'ai attrapé quelques ordinateurs portables et quatre écrans et les ai ramenés à la maison. J'ai ensuite expulsé mon enfant de deux ans de sa pépinière et j'ai tout installé là-dedans", explique Christopher. Et à partir de ce centre de contrôle temporaire, une fois que l'ESOC était retourné au travail, il a travaillé à distance avec le reste de l'équipe SWA et le personnel squelette de Darmstadt pour obtenir la mise en service de l'instrument.

«Nous avions de sérieux doutes quant à savoir si nous pouvions travailler comme ça», explique Sylvain sur le processus en général, «mais nous nous sommes adaptés et au final, cela a très bien fonctionné car l'équipe se connaissait tous.»

Prêt pour la science

Les autres équipes d'instruments ont également terminé avec succès leur mise en service. "Il s'agit sans aucun doute de la première mission dont les instruments ont été entièrement commandés au domicile des gens", explique David Berghmans, de l'Observatoire royal de Belgique, Bruxelles, Belgique, et chercheur principal de l'Extrême Ultraviolet Imager (EUI).

Non seulement le travail a été fait, mais ils ont rattrapé le temps perdu et ont réussi à terminer leur mise en service dans le calendrier d'origine. "Même dans un monde normal, je serais très heureux de notre situation actuelle", explique Daniel Müller, scientifique du projet Solar Orbiter à l'ESA, "je ne m'attendais pas à ce que presque tout fonctionne parfaitement dès le départ."

Cela témoigne de l'expertise avec laquelle le vaisseau spatial a été fabriqué par le maître d'œuvre Airbus DS (Royaume-Uni) et ses instruments ont été fabriqués par les différentes équipes d'instruments. Le 25 juin, le Solar Orbiter Review Board a approuvé cette réalisation en déclarant la réussite de l'examen des résultats de la mise en service de la mission.

Solar Orbiter prêt pour la science malgré les revers du COVID-19

Timothy Horbury et son équipe de l'Imperial College de Londres se sont connectés via Zoom pour effectuer des expériences sur le magnétomètre de Solar Orbiter au milieu de la pandémie de COVID-19. Solar Orbiter a été lancé le 10 février 2020, quelques semaines seulement avant le déclenchement de la pandémie en Europe, imposant des mesures strictes, notamment la fermeture temporaire d'installations non essentielles. Crédits: Tim Horbury

Pour César García Marirrodriga, chef de projet Solar Orbiter de l'ESA, ce fut un grand moment car avec la mise en service, son travail est terminé et il remet le vaisseau spatial au directeur des opérations de la mission. "Je suis très heureux de le remettre parce que je sais que ça va dans la bonne direction", déclare César.

Et pour Daniel, c'est aussi un grand moment car maintenant la mission est prête à faire de la science. "Au cours de ces quatre mois depuis leur lancement, les 10 instruments à bord ont été soigneusement vérifiés et calibrés un par un, comme l'accordage d'instruments de musique individuels. Et maintenant, il est temps pour eux de jouer ensemble", dit-il.

La «fenêtre de contrôle à distance» de ce mois-ci, du 17 au 22 juin, a été la première occasion de faire jouer tous les instruments ensemble. La réception des enregistrements du vaisseau spatial, qui se trouve actuellement à plus de 160 millions de kilomètres, sera achevée dans les prochains jours.

"Nous sommes très enthousiastes à propos de ce premier 'concert'. Pour la première fois, nous serons en mesure de rassembler les images de tous nos télescopes et de voir comment ils prennent des données complémentaires des différentes parties du soleil, y compris la surface; le l'atmosphère extérieure, ou couronne, et l'héliosphère plus large qui l'entoure. C'est pour cela que la mission a été conçue ", explique Daniel. Ces premières images lumineuses seront rendues publiques à la mi-juillet.

100 jours de données

D'autres instruments collectent déjà des données également. Dans le cas du magnétomètre (MAG), il a été allumé pour la première fois juste un jour après son lancement. «Nous avons obtenu un peu moins de 100 jours de données pendant la période de mise en service, et ce sont de merveilleuses données», explique Helen O'Brien, de l'Imperial College et ingénieur en chef de MAG.

MAG a été allumé tôt afin qu'il puisse prendre des mesures pendant qu'il était éloigné du vaisseau spatial alors que son bras de flèche était déployé. "L'instrument s'est très bien comporté. C'était merveilleux de voir le champ se dégrader alors que nous nous éloignions du vaisseau spatial", explique Helen.

Ces données permettront à l'équipe de comprendre le champ magnétique généré par le vaisseau spatial lui-même, afin de pouvoir désormais le supprimer de ses données scientifiques pour ne laisser que le champ magnétique transporté dans l'espace loin du soleil. Et il y a déjà beaucoup de données. L'équipe a déjà plus de deux milliards de mesures scientifiques à analyser. «Les données sont exceptionnelles, vraiment, vraiment bonnes, nous sommes donc très heureux», déclare Tim Horbury, Imperial College, Royaume-Uni, et chercheur principal pour l'instrument.

La mission se poursuit désormais sur la route du soleil. Au cours de cette phase de croisière, les instruments in situ de l'engin spatial collecteront des données scientifiques sur l'environnement autour de l'engin spatial, tandis que les instruments de télédétection seront affinés par les équipes en vue d'opérations scientifiques au plus près du soleil. La phase de croisière dure jusqu'en novembre 2021, après quoi Solar Orbiter entamera la phase scientifique de sa mission.


Solar Orbiter fait sa première approche rapprochée du soleil


Fourni par
Agence spatiale européenne

Citation:
Solar Orbiter prêt pour la science malgré les revers du COVID-19 (2020, 30 juin)
récupéré le 1er juillet 2020
depuis https://phys.org/news/2020-06-solar-orbiter-ready-science-covid-.html

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