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ATISE gardera un œil sur les aurores boréales

Publié le 29 juin 2018
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Premier projet de nano-satellite du Centre spatial universitaire de Grenoble (CSUG), ATISE a pour objet la météorologie de l’espace, plus particulièrement l’étude des aurores polaires et de la lumière du ciel nocturne.

Atise aurore boréales eclairage

Atise aurore boréales eclairage

Apparus au début des années 2000 aux Etats-Unis, les nano-satellites suscitent un intérêt croissant depuis 2011. Le CSUG les a placés au cœur de plusieurs projets pédagogiques, de recherche et de valorisation industrielle. Créé en 2015 par l’université Grenoble Alpes, le CNRS et Grenoble INP, le centre a pour objectif global de développer une instrumentation spatiale miniaturisée pour les nano-satellites. « En raison de leur taille réduite, les nano-satellites sont bien plus rapides et moins coûteux à développer que les satellites classiques, justifie Mathieu Barthélémy, directeur du CSUG et astrophysicien à l’IPAG-OSUG. En effet, ces petits équipements ne nécessitent pas forcément des composants qualifiés pour le spatial, et se satisfont de composants du marché. » Plusieurs projets d’instrumentation sont menés en parallèle au CSUG, impliquant ou non des étudiants. Parmi les projets en cours, l’un des plus ambitieux est le projet ATISE, un nano-satellite dédié à l’observation des aurores boréales, qui sera lancé mi-2021.

Les aurores boréales, baromètres de l’atmosphère


La décomposition des couleurs des aurores boréales par spectrométrie renseigne sur la façon dont les particules issues des vents solaires se déposent dans l’atmosphère, et sur les perturbations qu’elles peuvent provoquer. Or, les aurores boréales se produisent entre 100 et 300 km d’altitude, une zone très difficile à explorer : à la fois trop haute pour les ballons stratosphériques, et trop basse pour faire des mesures dans les stations.

D’où l’idée d’utiliser un nano-satellite de type CubeSsat, pour réaliser à distance des mesures et observer les processus à l’œuvre dans les zones aurorales. ATISE, dont la conception mobilise chaque année 120 étudiants issus de différentes formations en collaboration avec le Centre spatial universitaire de Toulouse (CSUT), le MIET (Zelenograd) et l’Université de Moscou (MSU), embarquera un spectromètre et un imageur très miniaturisés, capables d’obtenir des informations sur les processus à toute petite échelle temporelle. D’un volume standard de 12 litres (30 cm×20cm×20cm), il comportera aussi un système de contrôle thermique lui permettant de supporter les très importantes variations de température dans l’espace.

Les nano-satellites : petits, mais de gros atouts


L’observation des aurores boréales par satellite présente plusieurs avantages. D’abord, elle peut être réalisée en continu, ce qui n’est pas le cas depuis la Terre en raison de la présence très fréquente d’une couverture nuageuse plus ou moins importante. Ensuite, l’observation de ces phénomènes depuis le sol ne permet pas de discriminer les différentes altitudes auxquelles ils se produisent. L’observation satellitaire sur le côté, permet de pallier ce problème et d’apporter une information d’altitude très intéressante, liée à l’énergie des particules et donc à l’énergie globale déposée dans l’atmosphère.

Des essais réalisés en Norvège l’an passé ont permis de valider au sol une maquette optique de l’instrument ATISE, avant son intégration au nano-satellite dont le lancement est prévu mi-2021 en Russie, aux côtés d’un gros satellite.

Aurore boréale NASA



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Rédigé par Clotilde Waltz

mise à jour le 4 juillet 2018

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