Un satellite de l’EPFZ veut améliorer les prévisions des tempêtes solaires

L’activité solaire peut dévier les satellites en orbite basse. L’EPFZ développe Ethos, un petit satellite de recherche destiné à améliorer les prévisions sur les effets des tempêtes solaires sur la haute atmosphère et les engins spatiaux. L’université a annoncé la mission le 2 novembre 2026 et indique qu’elle devrait débuter en 2030.

Les puissantes éruptions solaires réchauffent la haute atmosphère, qui se dilate. Les satellites en orbite terrestre basse rencontrent alors un air plus dense et subissent davantage de frottement. Ils peuvent perdre de l’altitude et s’écarter de leur trajectoire prévue, ce qui augmente le risque de collision avec d’autres satellites ou des débris spatiaux.

Selon l’EPFZ, les prévisions concernant la réaction de l’atmosphère à l’activité solaire restent incertaines. Ethos étudiera le lien entre le rayonnement solaire, les changements dans l’ionosphère et la densité atmosphérique. De meilleures mesures pourraient aider les exploitants de satellites à anticiper les changements d’orbite et à réagir aux effets de la météorologie spatiale.

Ethos combinera des mesures du Soleil à des observations de la haute atmosphère terrestre. Le satellite, dont la masse devrait être d’environ 25 à 30 kilogrammes, embarquera plusieurs instruments scientifiques. Ceux-ci mesureront l’énergie émise par le Soleil et capteront les rayons X et le rayonnement ultraviolet extrême lors des éruptions solaires.

D’autres instruments surveilleront l’ionosphère, la couche électriquement chargée de la haute atmosphère. Ethos déterminera également son orbite avec une grande précision. Ensemble, ces observations doivent permettre aux chercheurs de retracer la manière dont les changements de l’activité solaire affectent l’ionosphère et modifient la densité de l’atmosphère située au-dessus.

Cette chaîne d’effets est importante pour les engins spatiaux proches de la Terre. Lorsque l’atmosphère se dilate, les satellites subissent davantage de frottement, ce qui peut les ralentir et modifier leur altitude ou leur trajectoire. En mesurant à la fois le rayonnement solaire incident et la réaction de l’atmosphère, les chercheurs veulent mieux comprendre comment les phénomènes solaires se traduisent par des changements d’orbite.

La mission doit établir un lien entre les fluctuations solaires et le frottement subi par les satellites. Ethos combinera des mesures du rayonnement solaire à des observations de l’ionosphère et à un suivi précis de son orbite. Les chercheurs s’attendent à ce que ces données montrent comment les changements de l’activité solaire modifient l’ionosphère, influent sur la densité de la haute atmosphère et affectent le frottement subi par les satellites.

Ces éléments pourraient améliorer les prévisions de météorologie spatiale et avertir plus tôt les exploitants de satellites de possibles changements d’orbite. Une image plus précise des conditions atmosphériques les aiderait à évaluer les effets possibles de l’activité solaire sur la trajectoire des engins spatiaux en orbite terrestre basse, où un frottement accru peut réduire l’altitude et dévier les trajectoires.

Le satellite aura aussi un rôle de recherche à plus long terme. Ses observations du rayonnement solaire doivent contribuer à un relevé continu des mesures. Selon l’EPFZ, les données obtenues seront également importantes pour la recherche climatique, en reliant les travaux de la mission sur la météorologie spatiale à l’étude à long terme du rayonnement solaire.

Des institutions suisses mettent la mission sur pied ensemble, alors que des missions actuelles de mesure du rayonnement solaire approchent de la fin de leur durée d’exploitation. L’EPFZ collabore avec l’Observatoire physique-météorologique de Davos, l’Université de Berne et l’École polytechnique fédérale de Lausanne, ou EPFL. Les institutions développent les instruments scientifiques, tandis qu’un fournisseur commercial doit fournir le satellite lui-même.

Plusieurs missions existantes qui mesurent le rayonnement solaire devraient arriver au terme de leur durée d’exploitation vers 2030. Ethos doit contribuer à poursuivre cette série de mesures sans interruption. Cette continuité soutiendrait la recherche sur le rayonnement solaire et fournirait des données utiles à la recherche climatique ainsi qu’aux prévisions de météorologie spatiale.

La mission prévue réunit les travaux d’équipes de recherche suisses autour d’un seul petit engin spatial. Ses mesures doivent permettre aux chercheurs de mieux comprendre comment l’activité solaire modifie la haute atmosphère, tout en aidant les exploitants de satellites en orbite basse à se préparer aux variations du frottement atmosphérique.