Solar Radiation and Climate Experiment

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Solar Radiation and Climate Experiment

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Le satellite SORCE

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Mesure de l'irradiance du Soleil
Statut partiellement opérationnel (2014)
Masse 315 kg (au lancement), 290 kg (à sec)
Lancement 25 janvier 2003 depuis Centre spatial Kennedy
Lanceur Pegasus XL
Fin de mission 2015
Autres noms SORCE
Puissance électrique 350 W (après 5 ans)
Orbite basse
Périapside 612,8 km
Apoapside 652,5 km
Période 97,19 minutes
Inclinaison 39,99°
Excentricité 0.0028314064256846905
Programme EOS
Index NSSDC 2003-004A
Site http://lasp.colorado.edu/sorce/index.htm
Principaux instruments
TIM radiomètre
SOLSTICE spectromètre ultraviolet
SIM spectromètre UV ⇒ infrarouge proche
XPS photomètre gamma et rayons X

Solar Radiation and Climate Experiment ou SORCE (c'est-à-dire Expérience radiation solaire et climatique) est un satellite scientifique lancé en 2003 rattaché au programme Earth Observing System de l'agence spatiale américaine de la NASA. Ses instruments mesurent l'irradiance c'est-à-dire la puissance du rayonnement électromagnétique émis par le Soleil. Ces mesures portent sur l'ensemble du spectre électromagnétique - rayons X, rayonnement ultraviolet, lumière visible, proche infrarouge - permettant de quantifier l'irradiance solaire totale. Cette mission spatiale fait partie du programme Earth Observing System qui regroupe un ensemble de satellites de la NASA chargés de collecter des données sur de longues périodes sur la surface de la Terre, la biosphère, l'atmosphère terrestre et les océans de la Terre. Le satellite qui devait initialement fonctionner 5 ans (2008) a vu sa mission prolongée jusqu'en 2015 pour pallier la défaillance du satellite Glory qui devait prendre sa suite.

Objectifs scientifiques[modifier | modifier le code]

Les objectifs assignés à la mission SORCE sont :

  • la mesure quotidienne du rayonnement ultraviolet du Soleil (120-300 nm) avec ne résolution spectrale de 1 nm.
  • La mesure de l'irradiance du Soleil en lumière visible avec la précision nécessaire aux études d'évolution future du climat. L'objectif est d'obtenir une mesure de l'irradiance solaire quotidienne entre 0,3 et 2 microns avec une résolution spectrale d'au moins 1/30 et une précision absolue de 0,3%.
  • Permettre d'améliorer notre compréhension des variations de l'irradiance solaire et de leurs origines, de l'impact des variations sur l'atmosphère de la Terre et de son climat
  • Effectuer des mesures précises de l'irradiance totale du Soleil dans la continuité des mesures effectuées par le passé de manière à disposer d'enregistrements à long terme sur le climat[1]. Les mesures continues ont débuté en 1979 avec l'instrument ERB à bord du satellite Nimbus 7 en 1978 puis ont été poursuivies avec la série des instruments ACRIM embarquées sur plusieurs satellites dont ACRIMSat.

Les données recueillies par SORCE sont utilisées plus particulièrement pour modéliser le changement climatique à long terme, prévoir les changements naturels, les variations de l'ozone atmosphérique et du rayonnement ultraviolet B. Ces données jouent un rôle critique pour les études sur le Soleil, l'incidence du Soleil sur le système terrestre et son influence sur l'activité humaine.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

SORCE est un mini satellite développé par Orbital Sciences Corporation utilisant un bus Leostar-2 (développé pour le satellite OrbView-4) Le satellite au sol est haut de 1,48 mètres pour 1,12 mètres de diamètre (après déploiement en orbite 3,4 mètres de diamètre pour 1,61 m de haut). Ses panneaux solaires déployables fournissent en fin de mission primaire (5 ans) 350 Watts. L'énergie est stockée durant les éclipses dans une batterie NiH2 de 23 ampèreheures. La masse à sec est de 290 kg dont 86 kg pour la charge utile. Le satellite est stabilisé 3 axes à l'aide de roues de réaction, magnéto-coupleurs et magnétomètres. L'ordinateur de bord utilise un processeur RAD6000 et les données sont stockées dans une mémoire de masse de 1024 mégabits représentant plus de 24 heures de données recueillies. Les télécommunications sont assurées par une paires d'antennes omnidirectionnelles fonctionnant en bande S qui permettent de transférer vers la Terre 1,5 mégabits par seconde[1]

Instruments scientifiques[modifier | modifier le code]

SORCE mesure le rayonnement solaire avec des radiomètres, des spectromètres, des photodiodes, des capteurs et des bolomètres embarqués. L'exploitation des données est réalisée par le Laboratory for Atmospheric and Space Physics de l'Université du Colorado de Boulder dans l’État du Colorado. SORCE fournit l'irradiance sur le spectre solaire pour les longueurs d'ondes comprises entre 1 à 2000 nanomètres soit près de 95 % de l'énergie solaire totale. SORCE embarque quatre instruments[1] :

  • Le spectromètre TIM (Total Irradiance Monitor) fournit l'irradiance totale du Soleil dérivé de l'instrument ACRIM avec des améliorations notables au niveau des détecteurs et des circuits électriques. Sa précision absolue est de 0,03% sur une année
  • Le spectromètre SOLSTICE (Solar Stellar Irradiance Comparison Experiment) est un instrument qui représente la deuxième génération de l'instrument ayant volé sur UARS et mis en orbite en septembre 1991. Il couvre le spectre électromagnétique entre 115 et 320 nm (ultraviolet) avec une résolution comprise entre 0,1 et 0,2 nm.
  • Le spectromètre SIM (Spectral Irradiance Monitor) couvre la portion du spectre comprise entre 200 et 2000 nanomètres (de l'ultraviolet à l'infrarouge)
  • Le photomètre XPS (XUV Photometer System) est dérivé d'un instrument ayant volé à bord du satellite SNOE (lancé en février 1998) et dans la suite instrumentale SEE du satellite TIMED (lancé en décembre 2001). XPS mesure l'irradiance dans l'ultraviolet lointain (entre 1 et 35 nm).

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Le satellite a été lancé le 25 janvier 2003 par une fusée Pegasus XL et placé sur une orbite basse terrestre quasi circulaire (657x617 km) avec une inclinaison de 40°. La mission primaire de 5 ans s'est déroulée sans aucun incident et son prolongement a été décidé de manière à assurer une mesure continue de l'irradiance jusqu'à ce que le satellite Glory équipé de l'instrument TIM puisse prendre le relais. L'échec du lancement de Glory en 2011, entraine le prolongement de la mission de la mission de SORCE. Le relais a finalement été pris par le micro satellite expérimental militaire STPSat-3, lancé en novembre 2013, qui embarque notamment l'instrument TCTE (Total Solar Irradiance Calibration Transfer Experiment) capable de mesurer l'irradiance totale du Soleil comme TIM. Pour qu'il y ait un recouvrement significatif entre les séries de données collectées par les deux satellites, la mission de SORCE a été prolongée jusqu'en 2015 malgré les défaillances des batteries qui ne permettent plus aux instruments de fonctionner durant les périodes d'éclipse[1].

Résultats scientifiques[modifier | modifier le code]

L'analyse des mesures effectuées par SORCE entre avril 2004 et novembre 2007 semble indiquer qu'alors qu'il était au maximum d'activité de son cycle, le Soleil aurait émis cinq fois moins d'UV qu'au cours des années précédentes. Si ce phénomène était régulier, cela suggérerait que le Soleil réchaufferait davantage la Terre lorsque son activité décroît que lorsqu'il est à l'optimum de son cycle de 11 ans[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) « SORCE », EO Portal (consulté le 18 avril 2014)
  2. (en) Nature du 6 octobre 2010

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Liens internes[modifier | modifier le code]