Ce lundi 10 février 2020 au petit matin (heure de Paris), une fusée Atlas V 411 de la NASA a décollé de Cap Canaveral pour propulser la sonde Solar Orbiter hors de l’influence gravitationnelle de la Terre. Mais avant d’entamer son chemin vers notre étoile, une étape critique doit avoir lieu : la sonde doit se réveiller et les équipes au sol doivent s’assurer de la bonne santé de l’engin spatial.
C’est 53 minutes après le lancement que Solar Orbiter s’est définitivement séparée du premier étage du lanceur : elle est désormais indépendante ! Environ trois minutes plus tard, ses panneaux solaires se sont déployés et les équipes au sol en ont reçu la confirmation. Mais la patience est de mise : la sonde mettra encore plusieurs dizaines d’heures à déployer totalement ses instruments et ses antennes. C’est l’antenne grand gain, qui lui permettra de communiquer avec la Terre et de transmettre les données scientifiques, qui se déploie la dernière, 49 heures après le lancement.
Lancement et séquence de déploiement de Solar Orbiter. Crédits : ESA–S.Poletti
Le tour du système solaire
Crédits : ESA-S.Poletti
Une fois toutes ces étapes effectuées, qui sont primordiales pour s’assurer que la sonde n’a pas souffert des vibrations induites par le lancement, elle entamera sa période de croisière qui durera 22 mois : elle sera enfin positionnée sur l’orbite choisie pour commencer sa mission fin novembre 2021. Mais pour y arriver, elle devra faire plusieurs fois le tour de notre étoile et s’aider des planètes qu’elle croisera pour suivre la trajectoire souhaitée par les scientifiques.
Fin décembre 2020, alors qu’elle viendra d’achever sa première orbite complète autour du Soleil depuis son lancement, elle effectuera une assistance gravitationnelle en survolant Vénus, et devra attendre août 2021 pour effectuer la deuxième. Pour la troisième et dernière assistance gravitationnelle de son étape de croisière, c’est en survolant la Terre fin novembre 2021 qu’elle pourra alors terminer son périple et rejoindre enfin la bonne orbite pour commencer la mission.
Survol de Vénus par Solar Orbiter. Crédits : ESA/ATG medialab
Habituellement, les assistances gravitationnelles servent à donner un gain de vitesse aux sondes d’exploration. Ce ne sera pas le cas pour Solar Orbiter : chaque survol lui permettra de se décaler du plan de l’écliptique (cette zone de l’espace où toutes les planètes sont à peu près alignées au niveau de l’équateur du Soleil) pour se placer sur des orbites de plus en plus inclinées et ainsi avoir, au fur et à mesure, un meilleur accès aux pôles du Soleil, que l’on a jamais vus. A la fin de sa période de croisière, son inclinaison atteindra 17° et jusqu’à 33° à la fin de sa mission. Les assistances gravitationnelles auront également une autre fonction : celle de raccourcir le périhélie de la sonde, soit sa distance la plus proche au Soleil. En d’autres termes, chaque survol d’une planète lui permettra de suivre une ellipse dont le périhélie sera toujours plus ténu.
Recette en vol
Pendant ce voyage, et alors qu’elle naviguera entre les astres, Solar Orbiter ne sera pas mise en sommeil pour autant. Dès son départ de la Terre, commencera une étape que les scientifiques appellent la « recette en vol » : il s’agit de vérifier et de calibrer chaque instrument (il y en a 10 en tout sur la sonde) pour savoir comment ils réagissent dans les conditions spatiales. L'ESA s’assurera donc de la bonne santé de toute la charge utile qui se trouve à bord. Les instruments seront allumés les uns après les autres, testés, puis allumés en simultané pour vérifier les éventuelles interférences.
Ces instruments étant extrêmement sensibles, puisqu’ils doivent mesurer des effets très fins, ils pourraient être gênés par ceux qui les entourent. Les équipes au sol devront donc veiller à ce que chaque instrument ne puisse mesurer que ce pourquoi il est conçu, avec le moins de bruit parasite possible.
Les 10 instruments de Solar Orbiter. Crédits : ESA-S.Poletti
Plusieurs instruments possèdent des capteurs pour faire des images. L’envoi de photos n’est pas une priorité lors de la recette en vol, mais il se pourrait qu’on en reçoive, à l’instar des selfies de BepiColombo envoyés peu de temps après son départ vers Mercure. Solar Orbiter pourrait également nous envoyer des clichés de Vénus lors de ses survols, pour nous faire patienter avant de pouvoir admirer la surface du Soleil, dont ses pôles que l’on découvrira pour la première fois, avec une résolution de 200 km.
Pour aller plus loin
- Navigation de Solar Orbiter sur le site de l'ESA
- Voyage autour du Soleil (vidéo)
