jeudi 5 septembre 2024
Le 8 septembre 2024, le premier des quatre satellites qui composent la mission Cluster de l’ESA est entré dans l’atmosphère terrestre, dans la zone inhabitée du sud de l’océan Pacifique. Cela marque la fin de cette mission historique, plus de 24 ans après son lancement dans l’espace pour mesurer l’environnement magnétique de la Terre et du vent solaire proche.
L’Observatoire de Paris-PSL a été très impliqué dans la conception et la réalisation de l’instrument STAFF, embarqué à bord des quatre satellites qui composent la mission Cluster.
La mission Cluster comprend quatre satellites volant en formation pyramidale sur une orbite polaire elliptique. Les quatre vaisseaux spatiaux, baptisés Rumba, Salsa, Samba et Tango, transportent chacun une même charge utile de 11 instruments de pointe, dont l’instrument STAFF.
© ESA
Son objectif était de résoudre l’ambiguïté temps-espace et de mesurer en trois dimensions l’environnement plasma de la Terre, jusque dans le vent solaire.
Ses instruments sont d’une très grande sensibilité. L’instrument STAFF, réalisé conjointement par le DESPA (actuel LESIA) et CETP (actuel LPP) reste aujourd’hui l’instrument le plus sensible au monde dans sa gamme de fréquences, permettant de résoudre la fin de la cascade de turbulence électromagnétique aux échelles plus courtes que le kilomètre ! [1].
Avec 24 ans dans l’espace depuis les lancements de juillet et août 2000, Cluster aura fonctionné bien au-delà de sa durée de vie initiale de 2 ans. De nombreux défis opérationnels ont été relevés, comme d’innombrables traversées de l’ombre de la Terre sans source d’énergie électrique d’origine solaire, la réinitialisation d’un satellite après trois jours de perte de télémétrie et la récupération d’un instrument à la suite d’un piratage informatique. Des opérations inhabituelles ont également été réalisées, par exemple pour réduire la distance entre deux satellites jusqu’à seulement 2,5 km (en 2015-2016).
© ESA
Plus de 3 200 articles ont été publiés et plus de 150 communiqués de presse ou articles sur le web. Voir notamment :
Les résultats les plus importants qui impliquent des chercheurs et chercheuses de l’Observatoire de Paris-PSL sont :
Ces résultats continuent d’alimenter les analyses menées par les chercheurs et chercheuses de l’Observatoire de Paris-PSL, et du monde entier aujourd’hui. Ils ont ouvert de nouvelles questions à résoudre avec les missions en cours, Parker Solar Probe (Nasa) et Solar Orbiter (ESA/Nasa).
Initialement, les quatre satellites de la mission Cluster constituaient la charge utile (gratuite) du vol inaugural d’Ariane 5. Après l’explosion de la fusée au décollage le 4 juin 1996, les pompiers ont récupéré dans la mangrove guyanaise un des analyseurs de l’instrument STAFF-SA, construit à Meudon. Après nettoyage, l’analyseur était encore fonctionnel ! Il est exposé dans une vitrine au bâtiment Jean-Louis Steinberg du campus meudonnais de l’Observatoire de Paris-PSL. Un pot mémorable de consolation fut organisé au laboratoire, où l’instrument trônait au milieu d’un grand plateau de fruits de mer...
Ce récepteur a été récupéré par les pompiers dans les marais, près du Centre spatial de Kourou après l’explosion en vol de la fusée Ariane V en 1996. Le récepteur est toujours fonctionnel !
Les quatre satellites de la mission furent reconstruits à l’identique, et lancés par deux fusées Soyouz en juillet et août 2000. La nouvelle mission baptisée Cluster II a été la source d’une abondante moisson scientifique pour les chercheurs et chercheuses du LESIA à l’Observatoire de Paris-PSL.
[1] Pour rappel, la magnétosphère terrestre englobe une région de près de 100 000 kilomètres de rayon autour de la Terre
