Ce dimanche, la sonde solaire Parker, de la NASA, s’est approchée à 18 millions de kilomètres de notre étoile, filant à près de 400 000 km/h. Elle rejoindra bientôt Vénus pour gagner en vitesse.
Il y a environ un an et demi, la NASA déployait la sonde Parker Solar Probe depuis la base de Cap Canaveral en Floride (États-Unis), à bord d’une fusée Delta IV Heavy. Son objectif : se rapprocher suffisamment du Soleil dans le but de répondre à deux questions fondamentales.
La première : pourquoi l’atmosphère du Soleil est-elle beaucoup plus chaude que sa surface ? La couronne est en effet chauffée à un million de degrés, contre seulement plusieurs milliers de degrés pour la surface solaire.
La seconde : quelles sont les origines précises du vent solaire ? La couronne sert en effet de rampe de lancement, accélérant à des vitesses incroyablement élevées le flux de particules chargées qui baignent le système solaire. Au travers de cette mission, les scientifiques aimeraient ainsi mieux appréhender ce processus.
Une cinquième approche
Pour répondre à ces questions, la sonde, qui file aujourd’hui à plus de 393 000 km/h, doit effectuer plusieurs orbites autour du Soleil, se rapprochant toujours un peu plus.
Récemment, le vaisseau a entamé son cinquième tour de notre étoile, se plaçant à 18,7 millions de kilomètres de la couronne. L’approche la plus proche de cette orbite, la périhélie, s’est produite à 4 h 23 HAE (11h23 en France) ce dimanche 7 juin.
Ces observations se poursuivront jusqu’au 28 juin prochain, après quoi la sonde effectuera un survol très attendu de Vénus, dans le but de gagner encore de la vitesse (fronde gravitationnelle).
Cette manoeuvre, qui aura lieu le 10 juillet prochain, rapprochera le vaisseau à seulement 832 km au-dessus de la surface de le planète. Une occasion rêvée pour les chercheurs de sonder un peu plus l’atmosphère de cette ancienne jumelle de la Terre.
Comment faire pour ne pas brûler ?
Notez qu’actuellement, la sonde Parker est l’objet le plus rapide jamais créé par l’Homme. C’est également celui qui s’est approché le plus près de notre étoile. Et ce n’est pas fini. Il est en effet prévu qu’elle se rapproche à moins de 6 millions de km de la surface du Soleil en 2025, à une vitesse folle de 692 000 km/h. Ce sera alors le point d’orgue de sa mission.
Sur cette orbite, les températures atteindront des millions de degrés Kelvin. Mais la sonde ne va pas fondre. Comme l’a expliqué la NASA, il faut bien comprendre la différence entre température et chaleur, sans oublier de prendre en considération la densité de l’espace.
La température est une mesure de la vitesse à laquelle les particules se déplacent, tandis que la chaleur mesure la quantité d’énergie qu’elles transfèrent réellement. Dans l’espace, les particules peuvent se déplacer très rapidement, mais sans transférer beaucoup de chaleur, car il y a beaucoup d’espace entre ces particules.
« La couronne par laquelle passe la sonde, par exemple, a une température extrêmement élevée mais une densité très faible, explique Susannah Darling, de la NASA. Pensez à la différence entre mettre votre main dans un four chaud plutôt que de la mettre dans une casserole d’eau bouillante. Dans le four, votre main peut résister à des températures beaucoup plus élevées que dans l’eau où elle doit interagir avec beaucoup plus de particules ».
De même, poursuit la chercheuse, « par rapport à la surface visible du Soleil, la couronne est moins dense, de sorte que le vaisseau spatial interagit avec moins de particules chaudes et ne reçoit pas autant de chaleur ».
Sous bonne protection
L’écran thermique qui protège la plupart des instruments à bord de la sonde sera chauffé à environ 1 644 degrés Kelvin (1 370 °C). Pour l’aider à supporter cette chaleur, ce dernier, large de 2,4 mètres de diamètre, est composé de deux panneaux composites en carbone prenant en sandwich un noyau de mousse de carbone de 11,5 centimètres d’épaisseur. Le côté faisant face au Soleil est également peint en blanc brillant, de manière à dévier le plus possible la lumière du Soleil.
L’instrumentation a également été pensée en conséquence. La cage de Faraday, par exemple, conçue pour capturer les particules chargées afin de mesurer leur débit, est faite de titane-zirconium-molybdène, qui a un point de fusion d’environ 2622 Kelvin.
Les puces qui produisent le champ électrique de l’instrument sont par ailleurs forgées à partir de tungstène, le métal ayant le point de fusion le plus élevé connu (3 695 Kelvin). Enfin, le câblage électrique est fait de niobium, qui a un point de fusion de 2750 Kelvin.
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