KuaFu

En 2011 dans le cadre de son 12^e plan quinquennal la Chine met en place le programme prioritaire stratégique des sciences spatiales (SPP) et confie au Centre national des sciences spatiales (NSSC), centre de recherche rattaché à l'Académie chinoise des sciences, la gestion et le développement de cinq missions scientifiques ambitieuses : les satellites DAMPE et HXMT dans le domaine de l'astrophysique, QUESS pour les télécommunications quantiques, ShiJian-10 qui embarque des expériences de biologie spatiale et KuaFu qui doit étudier l'influence du Soleil sur l'atmosphère terrestre[1].

L'éjection de masse coronale par le Soleil est un phénomène à grande échelle qui modifie les caractéristiques du vent solaire en se déplaçant à très grande vitesse dans le milieu interplanétaire (entre 100 km/s et 2 500 km/s). La distance Terre-Soleil est parcourue en quelques jours. Le champ magnétique très important associé à ce phénomène peut provoquer lorsqu'il atteint la Terre des orages magnétiques en interagissant avec le champ magnétique terrestre. Ces orages ont une incidence sur certaines activités humaines (fonctionnement des satellites en orbite terrestre, lignes à haute tension...). La naissance de ce type de phénomène, son déroulement et ses interactions avec l'environnement terrestre sont aujourd'hui mal compris.

KuaFu doit fournir des observations globales, continues et sur le long terme, de l'ensemble de la séquence des événements de la naissance de la perturbation jusqu'à la dissipation de l’énergie dans la magnétosphère terrestre interne et la zone aurorale en passant par sa propagation dans le milieu interplanétaire. Cette étude doit améliorer les prévisions de la météorologie de l'espace. Les données recueillies doivent en particulier permettre de[2] :

• identifier les indices annonçant les perturbations de l'activité solaire ;
• modéliser le couplage entre ces phénomènes et les perturbations de l'environnement terrestre ;
• étudier des processus de transfert d'énergie à l’œuvre au sein du système Terre-Soleil ;
• étudier le degré d'influence de l'ionosphère sur le développement des sous-orages et le flux d'énergie auroral en observant simultanément les hémisphères au soleil et dans l'ombre ;
• étudier les processus de dissipation d’énergie dans la magnétosphère interne ;
• étudier le rôle des différents types d'ions dans la dynamique de la magnétosphère interne, durant les orages magnétiques.

Le projet KuaFu (dans la mythologie chinoise, KuaFu était un géant qui tentait en vain de capturer le Soleil) a été proposé par Chuanyi Tu à la National Natural Science Foundation of China (en) (NSFC) en janvier 2004. Une pré étude a démarré en octobre 2004. Plusieurs réunions réunissant scientifiques chinois et des participants canadiens et européens se sont tenues par la suite pour définir les objectifs et l'architecture de la mission. La fin de la phase A a eu lieu en novembre 2007. Le projet a été reporté sine die à la suite du retrait du Canada[3].

La mission utilise trois satellites :

• KuaFu-A, est positionné au point de Lagrange L₁ situé entre la Terre et le Soleil. Il est en position d'observer en permanence le Soleil sans éclipse et se trouve sur le chemin des perturbations déclenchées par le Soleil ;
• les satellites KuaFu-B1 et KuaFu-B2 tournent sur des orbites polaires (inclinaison 90°) autour de la Terre de manière à fournir une observation des aurores boréales et australes ainsi que de la magnétosphère interne. Ils suivent une même orbite elliptique (environ 6 000 × 40 000 km) qui les fait traverser les ceintures de radiation interne et externe et qui permet au champ optique des instruments de couvrir l'ensemble de la région aurorale. Leur phasage (décalage sur l'orbite) permet de disposer en permanence de données sur la zone où se produisent les aurores boréales.