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Le soleil (8.2K)



LES OBSERVATEURS DU
SOLEIL


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PRESENTATION RAPIDE DU PIC

Perché sur un sommet des Pyrénées, à 2 876m d’altitude, l’Observatoire du Pic du Midi est un des hauts lieux de l’observation astronomique Française, réputé dans le monde entier pour la qualité de son atmosphère.

Complètement isolé du reste de la chaîne des Pyrénées, le Pic n’est pas perturbé par le relief des montagnes proches, ni par la chaleur emmagasinée, le jour, par les rochers. L’air s’écoule donc librement en strates régulièrement stables, comme si l’observatoire était planté en plein ciel.
A l’altitude du Pic, un tiers de la couverture atmosphérique a disparue, la pollution lumineuse et industrielle est confinée aux vallées, les observateurs du Pic dominent une mer de nuages..

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LES DIFFERENTES ETUDES MENEES AU PIC SUR LE SOLEIL .

L’astronomie solaire qui étudie toutes les couches du Soleil (photosphère, chromosphère et couronne) est une composante majeure de l’activité scientifique conduite au Pic..

La Coupole Tourelle construite entre 1954 et 1961 se distingue des autres en pointant son nez à l’extérieur..
Cet étrange équipement a pour but d’isoler l’objectif des zones de turbulence de l’air ambiant - les études du Soleil se faisant surtout le jour ! - et de pallier les effets gênant liés au vent..
Equipée d’un magnétographe, la coupole Tourelle permet les mesures les plus fines du champ magnétique.
La coupole Tourelle permet aussi l’étude de la dynamique des grains solaires, cellules convectives turbulentes, vastes bulles de la taille de la France, transportant à 3 600 km/h la chaleur du centre du Soleil vers l’extérieur.

En collaboration avec l’Observatoire américain de Sacramento Peak, les résultats obtenus sont spectaculaires et riches d’enseignements.

La Coupole Baillaud
Elle abrite le grand coronographe sur lequel travaille actuellement Jacques Clair Noens Equipé d’un spectrographe, les études ont pour objet les échanges de matière et de chaleur s’opérant entre des perturbations lentes et le reste de la couronne froide du Soleil, étudiées à différentes longueurs d’ondes.


Le support au sol HACO du Pic du Midi (H-Alpha Coronograph) est chargé de fournir un suivi des phénomènes de la matière froide se produisant dans la partie basse de la couronne, pouvant aller jusqu’à une altitude d’un rayon solaire (750 000 km). Ces mouvement de matières peuvent être progressifs et se dérouler sur un ou plusieurs jours. D’autres en revanche sont très rapides et de mini explosions de matière peuvent se terminer en quelques secondes.

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LES OBSERVATEURS ASSOCIES.

Venus de tous les coins de France, les Observateurs associés sont une équipe de 70 personnes travaillant sous la directive de Jacques Clair NOENS à la surveillance permanente du Soleil. Chaque semaine l’équipe est remplacée par la suivante.
Une semaine de vie spartiate, pendant laquelle, chaque jour, deux observateurs de l’équipe sont à leur poste du lever au coucher du Soleil.
Leurs instruments :
Autant de matériels qui ont le mérite d’être simples, bon marché et efficaces !
Leur instrumentation proprement dite se compose d’un coronographe, une Vidéo, une caméra CCD,.
Toutes les heures des séances de calibration sont faites, de façon à fournir des résultats utilisables.
En cours de journée des PLU (Plage de Lumière Unifiées) sont effectuées. Cette opération consiste à vérifier la sensibilité et l’homogénéité de réception des pixels de la caméra CCD.
Le traitement des images obtenues sera effectué au centre de calcul de Bagnière.
Trois photos sont transmises au centre SOHO-MEDOC, après compression.
Elles seront conservées dans la base de donnée Bass2000 qu’il est possible de consulter sur Internet.
A cette adresse :
click
Les mouvements de matières peuvent être progressifs et se dérouler sur un ou plusieurs jours. D’autres en revanche sont très rapides et de mini explosions de matière peuvent se terminer en quelques secondes.
Toutes ces évolutions et progressions sont notées avec précision chaque jour par les Observateurs associés, sur des feuilles d’observation. Ainsi chaque image du Soleil est accompagnée de la position exacte des protubérances, donne une analyse précise de la qualité du ciel, de l’heure de l’observation, etc...
A la fin de la journée, plus ou moins longue selon la période de l’année, les sauvegardes des images sont effectuées sur des bandes DAT, ce travail se faisant en double par mesure de sécurité.

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LES TRAVAUX DES OBSERVATEURS ASSOCIES UTILES A D’AUTRES RECHERCHES ET EXPERIENCES

Lancé en décembre 1995, le satellite SOHO est maintenant, depuis un an, placé au point de Lagrange L1 d’où il pourra surveiller notre étoile sans interruption.
Le point de Lagrange est un secteur bien précis de l’orbite où le satellite est stable et demande donc une énergie moindre pour ne pas retomber sur Terre ou dévier de sa trajectoire.

Dans le cadre de la mission SOHO ( voir plus bas), les Observateurs signalent toute protubérance ou évolution observée. Le Pic du Midi a plusieurs heures d’avance sur le Soleil par rapport au centre de commande de SOHO, situé près de Washington ce qui permet de choisir les priorités données au programme d’observation de la journée, selon l’expérience en cours.
Ceci est la partie du travail appelée mode « Alerte » des Observateurs associés.
Il reste à dire enfin que les travaux des Observateurs associés, outre leur intérêt astronomique, fournissent des renseignements importants pour plusieurs autres scientifiques tels que des mathématiciens, statisticiens, et autres qui unissent leurs compétences pour tenter de comprendre le fonctionnement de notre étoile Soleil.

Longue vie à cette expérience menée par les Observateurs associés, leur observation continue du Soleil devant se dérouler sur un cycle complet de l’étoile, soit 11 ans. 11 ans de patience, d’assiduité et de ....bonheur pour ces 70 passionnés du Soleil.

Enfin, un grand merci à Jacques Clair NOENS qui reste le trait d’union entre les Observateurs associés, qui répond à toutes les questions astronomiques que nous lui posons et nous explique les expériences en cours, faisant de la semaine passée au Pic une moisson d’informations.

Brigitte et Christian GRAND

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SOHO
Solar Héliospheric Observatory

COOPERATION INTERNATIONALE


Le projet SOHO est un effort commun de l’Agence Spatiale Européenne (ASE) et de la National Aeronautic and Space Administration (NASA) des Etats-Unis, entrepris dans le cadre du Programme Scientifique Solaire et Terrestre (STSP) comprenant SOHO et CLUSTER.

SOHO est constitué de deux modules : le Module de Service et le Module de charge utile.
Le satellite SOHO est construit en Europe, avec des instruments fournis par des scientifiques européens et américains.
Il y a neuf Investigateurs Principaux (PI) européens et trois Investigateurs Principaux américains.

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MODULE DE SERVICE

Une équipe d’industriels dont le maître d’oeuvre est MATRA a construit le satellite. NASA est responsable du lancement et des opérations de la mission.
De grandes antennes de part le monde, le DSN de la NASA, sont utilisées pour suivre le satellite au-delà de l’orbite de la Terre.
Le contrôle de la mission est effectué depuis le GSFC.
( GODDARD SPACE FLIGHT CENTER)

MODULE DE CHARGE UTILE

Un nombre important d’équipes d’ingénieurs et plus de 200 co-investigateurs aident les PIs dans le développement des instruments et dans la préparation des opérations et de la réduction des données.

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INSTRUMENTS A BORD DE SOHO

Héliosismologie :

  • GOLF : Global Oscillations at Low Frequencies.

  • VIRGO : Variability of solar IRadiance and Gravity Oscillations

  • MDI / SOI : Michelson Doppler Imager / Solar Oscillations Investigation

GOLF et VIRGO effectuent des séries de mesures longues et ininterrompues des oscillations du disque solaire intégré, respectivement en vitesse et en intensité. De cette manière des informations seront obtenues sur le noyau solaire.
SOI / MDI : mesure les oscillations de la surface du Soleil avec une résolution élevée. Ceci permet d’obtenir des informations précises sur la zone convective du Soleil, la couche la plus externe de l’intérieur solaire.

Atmosphère solaire :

  • SUMER : Solar Ultraviolet Measurments of Emitted Radiations

  • CDS : Coronal Diagnostic Spectrometer

  • EIT : Extreme Ultraviolet Imaging Telescop

  • UVCS : Ultra Violet Coronograph Spectrometer

  • LASCO : Large Angle and Spectrometric COronograph

  • SWAN : Solar Wind ANisotopics.

SUMER, CDS, EIT, UVCS et LASCO fournissent une combinaison de télescopes, spectromètres et coronographes qui observent l’atmosphèrechaude du Soleil, la couronne s’étendant très loin au-dessus de la surface visible.

SUMER, CDS et EIT observent la couronne interne, UVCS et LASCO observent la couronne externe.

Ils obtiennent des mesures de la température, de la densité, et de la composition et de la vitesse dans la couronne et suivront l’évolution de structures avec une résolution élevée.
SWAN cartographie, à partir de 10 diamètres solaires, la densité en hydrogène dans l’héliosphère.
Il utilise des télescopes sensibles à une longueur d’onde particulière de l’hydrogène, permettant de mesurer la structure à grande échelle des jets du vent solaire.

Vent solaire in situ.

CELIAS, COSTEP et ERNE analysent in situ l’état de charge et la composition isotopique des ions du vent solaire et la charge et la composition isotopique des particules énérgétiques émis par le Soleil.

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DONNEES ET OPERATIONS


SOHO est commandé depuis le Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA situé à Greenbelt dans le Maryland aux Etats-Unis.

Ses données sont reçues par le Deep Space Network (DSN) de la NASA.

Les données sont acheminées au Centre d’Opérations des Expériences (EOF) situé au GSFC.

Les expérimentateurs de SOHO affichent sur les écrans d’ordinateur de leur station de travail, les images et mesures produites par leurs instruments.
Depuis l’EOF, les expérimentateurs pointent les instruments de SOHO sur une région particulière du Soleil, ou modifient le mode opératoire de l’instrument.

Les scientifiques de SOHO utilisent leurs instruments de la même manière que le ferait un observateur d’un observatoire solaire au sol.
L’EOF est un lieu de rencontre où les expérimentateurs coordonnent, à l’intérieur de SOHO, et/ou avec des observatoires solaires au sol, leurs observations.

Des catalogues et des banques de données accessibles électroniquement sont basées à l’EOF et dans d’autres instituts, aux Etats-Unis et en Europe.
Les instruments de SOHO produisent des données à un rythme de 200 kilobits par sec, qui peuvent être transmises continuellement aux stations du DSN situées à Golstone (USA), Camberra (Australie) et Madrid (Espagne) lorsque, grâce à la rotation journalière de la Terre, elles sont visibles depuis SOHO.

Brigitte et Christian GRAND

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