Orbiting Solar Observatory

Les satellites du programme OSO sont tous conçus par le centre de vol spatial Goddard qui est l'établissement de la NASA consacré aux missions scientifiques. Le premier satellite de la série, OSO 1, est lancé en 1962 et parvient à mesurer le rayonnement électromagnétique du Soleil dans les bandes spectrales de l'ultraviolet, des rayons X et des rayons gamma. Les deux satellites suivants sont victimes de défaillance de leur lanceur. Finalement huit satellites parviennent jusqu'à leur orbite et fournissent des données. Tous ont pour objectif d'étudier le rayonnement du Soleil. Les OSO 5, 6 et 7 étudient plus particulièrement les éruptions solaires qui constituent une menace pour les équipages des missions Apollo qui ont lieu à cette époque[2].

À l'époque de la conception des satellites OSO, la technique de stabilisation active de l'orientation des satellites, qui est souhaitable pour pouvoir pointer des instruments vers un objet céleste, n'est pas encore au point. Pour stabiliser son orientation, le corps du satellite est mis en rotation et un dispositif spécial doit être développé pour maintenir malgré ce mouvement un instrument pointé vers sa cible. Tous les satellites du programme Orbiting Solar Observatory sont stabilisés par cette méthode et adoptent une architecture qui, pour prendre en compte cette contrainte, comprend deux sous-ensembles : la Roue qui est un cylindre peu épais en rotation et la Voile pointant en permanence vers le Soleil grâce à un moteur électrique. La Voile porte les instruments qui analysent le rayonnement solaire ainsi que le panneau solaire qui génère l'énergie électrique du satellite. Instruments et panneau solaire sont donc maintenus en permanence pointés vers le Soleil malgré le mouvement de la Roue. Le palier assurant la liaison mécanique entre la Roue et la Voile constitue la pièce la plus critique du satellite car elle doit pouvoir fonctionner sans à-coups durant des mois dans les conditions difficiles du vide spatial et en l'absence de système de lubrification.La Roue abrite dans des compartiments en forme de tranche de camembert, les fonctions de support du satellite ainsi que certains instruments scientifiques. OSO 1 a une masse d'environ 200 kg. Les satellites OSO 2 à OSO 6 ont une masse proche de 600 kg. OSO 7 et OSO 8 ont une masse de 1 400 kg.

OSO 1, tête de série lancé en 1963, est le premier satellite artificiel à disposer d'un instrument pointé en permanence vers une cible fixe et il est également le premier à enregistrer les données recueillies par ses instruments sur un magnétophone à bandes (jusque là les données étaient transmises en temps réel et étaient donc perdues lorsque aucune station terrienne était à portée)[3].

Les satellites OSO ont fourni le premier aperçu détaillé et exhaustif des émissions du Soleil dans une partie du spectre solaire qui ne pouvait être observé avec des moyens terrestres. Les données recueillies ont permis un premier niveau de compréhension des processus complexes de notre étoile qi ont un impact critique sur la vie sur Terre[2].

Les missions OSO sont les premières d'une longue suite de missions développées par la NASA dans le but d'étudier le Soleil. Les missions suivantes comme les OSO seront conçues et gérées en phase opérationnelle par le centre de vol spatial Goddard. En 1980 la mission SolarMax est lancée pour étudier plus particulièrement les éruptions solaires alors que l'activité solaire approche de son pic. Une deuxième série de satellites est lancée pour étudier le cycle suivant : ce sont SoHO (1995) développé conjointement avec l'Agence spatiale européenne et positionné au point de Lagrange L₁, TRACE (1998) assisté de la mission américo-européenne Ulysses (1990) qui présente la particularité de circuler sur une orbite héliocentrique polaire[2]. Depuis de nouvelles missions d'étude du Soleil sont périodiquement lancées. Parmi les plus marquantes figurent Solar Dynamics Observatory (2010), Parker Solar Probe (2018) et Solar Orbiter (2020).