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SOlar Radiation and Climate Experiment

SOlar Radiation and Climate Experiment ou SORCE (Expérience sur les radiations solaires et le climat) est un satellite scientifique lancé en 2003 rattaché au programme Earth Observing System (EOS) de l'agence spatiale américaine NASA. Ses instruments mesurent l'irradiance, c'est-à-dire la puissance du rayonnement électromagnétique émis par le Soleil. Ces mesures portent sur l'ensemble du spectre électromagnétique - rayonnement X, rayonnement ultraviolet, lumière visible, proche infrarouge - permettant de quantifier l'irradiance solaire totale. Cette mission spatiale fait partie du programme Earth Systematic Missions (ESM) qui regroupe un ensemble de satellites de la NASA chargés de collecter des données sur de longues périodes sur la surface de la Terre, la biosphère, l'atmosphère terrestre et les océans de la Terre. Le satellite qui doit initialement fonctionner 5 ans (mission primaire) voit sa mission prolongée jusqu'en 2015 pour pallier la défaillance du satellite Glory qui doit prendre sa suite.

SOlar Radiation and Climate Experiment
Satellite scientifique
Description de cette image, également commentée ci-après
Le satellite scientifique SORCE.
Données générales
Organisation Drapeau des États-Unis NASA
Constructeur Orbital Sciences Corporation
Programme Earth Observing System (EOS)
Earth Systematic Missions (ESM)
Domaine Mesure de l'irradiance du Soleil
Statut Mission terminée
Autres noms SORCE
Lancement 25 janvier 2003 Ă  20 h 13 TU
Lanceur Pegasus XL
Fin de mission 2015
Durée 5 ans (mission primaire)
Identifiant COSPAR 2003-004A
Site http://lasp.colorado.edu/sorce/index.htm
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 315 kg
Contrôle d'attitude Stabilisé sur 3 axes
Source d'Ă©nergie Panneaux solaires
Puissance électrique 350 watts (après 5 ans)
Orbite
Orbite Basse
PĂ©riapside 612,8 km
Apoapside 652,5 km
PĂ©riode 93,40 minutes
Inclinaison 40,00°
Principaux instruments
TIM Radiomètre
SOLSTICE Spectromètre ultraviolet
SIM Spectromètre UV ⇒ infrarouge proche
XPS Photomètre ultraviolet et rayons X

Objectifs scientifiques

Les objectifs assignés à la mission SORCE sont :

  • la mesure quotidienne du rayonnement ultraviolet du Soleil (120-300 nm) avec une rĂ©solution spectrale de 1 nm.
  • la mesure de l'irradiance du Soleil en lumière visible avec la prĂ©cision nĂ©cessaire aux Ă©tudes d'Ă©volution future du climat. L'objectif est d'obtenir une mesure de l'irradiance solaire quotidienne entre 0,3 et 2 microns avec une rĂ©solution spectrale d'au moins 1/30 et une prĂ©cision absolue de 0,3%.
  • permettre d'amĂ©liorer notre comprĂ©hension des variations de l'irradiance solaire et de leurs origines, de l'impact des variations sur l'atmosphère de la Terre et de son climat.
  • effectuer des mesures prĂ©cises de l'irradiance totale du Soleil dans la continuitĂ© des mesures effectuĂ©es par le passĂ© de manière Ă  disposer d'enregistrements Ă  long terme sur le climat[1]. Les mesures continues dĂ©butent en 1979 avec l'instrument ERB Ă  bord du satellite Nimbus 7 en 1978 puis sont poursuivies avec la sĂ©rie des instruments ACRIM embarquĂ©s sur plusieurs satellites dont ACRIMSAT.

Les données recueillies par SORCE sont utilisées plus particulièrement pour modéliser le changement climatique à long terme, prévoir les changements naturels, les variations de l'ozone atmosphérique et du rayonnement ultraviolet B. Ces données jouent un rôle critique pour les études sur le Soleil, l'incidence du Soleil sur le système terrestre et son influence sur l'activité humaine.

Caractéristiques techniques

SORCE est un minisatellite dĂ©veloppĂ© par Orbital Sciences Corporation utilisant la plate-forme Leostar-2 (dĂ©veloppĂ© pour le satellite OrbView-4). Le satellite au sol est haut de 1,48 mètre pour 1,12 mètre de diamètre (après dĂ©ploiement en orbite 3,4 mètres de diamètre pour 1,61 m de haut). Ses panneaux solaires dĂ©ployables fournissent en fin de mission primaire (5 ans) 350 watts. L'Ă©nergie est accumulĂ©e durant les Ă©clipses dans un accumulateur nickel-hydrogène (NiH2) de 23 ampères-heures. La masse Ă  sec est de 290 kg dont 86 kg pour la charge utile. Le satellite est stabilisĂ© sur 3 axes Ă  l'aide de roues de rĂ©action, magnĂ©to-coupleurs et magnĂ©tomètres. L'ordinateur de bord utilise un processeur IBM RAD6000 et les donnĂ©es sont accumulĂ©es dans une mĂ©moire de masse de 1 024 mĂ©gabits reprĂ©sentant plus de 24 heures de donnĂ©es recueillies. Les tĂ©lĂ©communications sont assurĂ©es par une paires d'antennes omnidirectionnelles fonctionnant en bande S qui permettent de transfĂ©rer vers la Terre 1,5 mĂ©gabit par seconde[1]

Instruments scientifiques

SORCE mesure le rayonnement solaire avec des radiomètres, des spectromètres, des photodiodes, des capteurs et des bolomètres embarquĂ©s. L'exploitation des donnĂ©es est rĂ©alisĂ©e par le Laboratoire de physique atmosphĂ©rique et spatiale de l'universitĂ© du Colorado Ă  Boulder dans l'État du Colorado. SORCE fournit l'irradiance sur le spectre solaire pour les longueurs d'onde comprises entre 1 et 2 000 nanomètres soit près de 95 % de l'Ă©nergie solaire totale. SORCE embarque quatre instruments[1] :

  • le spectromètre TIM (Total Irradiance Monitor) fournit l'irradiance totale du Soleil dĂ©rivĂ© de l'instrument ACRIM avec des amĂ©liorations notables au niveau des dĂ©tecteurs et des circuits Ă©lectriques. Sa prĂ©cision absolue est de 0,03 % sur une annĂ©e.
  • le spectromètre SOLSTICE (Solar Stellar Irradiance Comparison Experiment) est un instrument qui reprĂ©sente la deuxième gĂ©nĂ©ration de l'instrument ayant volĂ© sur le satellite UARS et mis en orbite en . Il couvre le spectre Ă©lectromagnĂ©tique entre 115 et 320 nm (ultraviolet) avec une rĂ©solution comprise entre 0,1 et 0,2 nm.
  • le spectromètre SIM (Spectral Irradiance Monitor) couvre la portion du spectre comprise entre 200 et 2 000 nanomètres (de l'ultraviolet Ă  l'infrarouge).
  • le photomètre XPS (XUV Photometer System) est dĂ©rivĂ© d'un instrument ayant volĂ© Ă  bord du satellite SNOE (lancĂ© en ) et dans la suite instrumentale SEE du satellite TIMED (lancĂ© en ). XPS mesure l'irradiance dans l'ultraviolet lointain (entre 1 et 35 nm).

DĂ©roulement de la mission

Le satellite est lancé le par un lanceur Pegasus XL depuis la base de lancement de Cap Canaveral et placé sur une orbite basse terrestre quasi circulaire (653 x 613 km) avec une inclinaison de 40,0°. La mission primaire de 5 ans se déroule sans aucun incident et sa prolongation est décidée de manière à assurer une mesure continue de l'irradiance jusqu'à ce que le satellite Glory équipé de l'instrument TIM puisse prendre le relais. L'échec du lancement de Glory le entraîne la prolongation de la mission du satellite SORCE. Le relais est finalement pris par le microsatellite expérimental militaire STPSat-3 lancé en qui embarque notamment l'instrument TCTE (Total Solar Irradiance Calibration Transfer Experiment), capable de mesurer l'irradiance totale du Soleil comme TIM. Pour qu'il y ait un recouvrement significatif entre les séries de données collectées par les deux satellites, la mission de SORCE est prolongée jusqu'en 2015 malgré la défaillance de l'accumulateur qui ne permet plus aux instruments de fonctionner durant les périodes d'éclipse[1].

RĂ©sultats scientifiques

L'analyse des mesures effectuées par SORCE entre et semble indiquer qu'alors qu'il est au maximum d'activité de son cycle, le Soleil émet cinq fois moins d'ultraviolet qu'au cours des années précédentes. Si ce phénomène est régulier, cela suggère que le Soleil réchauffe davantage la Terre lorsque son activité décroît que lorsqu'il est à l'optimum de son cycle de 11 ans[2].

Notes et références

  1. (en) « SORCE », EO Portal (consulté le )
  2. (en) Nature du 6 octobre 2010

Voir aussi

Liens externes

Liens internes

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