Des éclipses artificielles pour étudier les tempêtes solaires

Cette semaine, de nouvelles images provenant d'un démonstrateur européen et d'un concept de mission piloté par le Royaume-Uni ont esquissé l'avenir proche de l'observation solaire : des éclipses artificielles dans l'espace qui permettent aux scientifiques d'observer l'atmosphère extérieure du Soleil sous une lumière constante et prolongée. Le 21 janvier 2026, l'Agence spatiale européenne a partagé un time‑lapse de Proba‑3 — des satellites jumeaux volant en formation serrée pour créer une éclipse artificielle de cinq heures — montrant trois éruptions de plasma spectaculaires. Deux jours plus tard, les chercheurs à l'origine d'un concept baptisé Mesom ont publié une étude de faisabilité proposant d'utiliser la Lune comme un occulteur naturel pour maintenir le disque solaire brillant hors de vue pendant près d'une heure à chaque fois, mois après mois.

Pourquoi masquer le Soleil est la clé pour comprendre les tempêtes

La couronne solaire, un halo diffus de plasma à un million de degrés, est le lieu de naissance des événements météorologiques spatiaux les plus dangereux : les éjections de masse coronale (EMC) qui projettent du plasma magnétisé dans l'espace et peuvent perturber les satellites, le GPS, les réseaux électriques et les communications sur Terre. La couronne est faible par rapport à la lumière aveuglante de la photosphère (la surface visible du Soleil), donc pour étudier la couronne en détail, les observateurs doivent éliminer cet éblouissement. Les éclipses solaires totales sur Terre le font naturellement, mais de manière brève et imprévisible ; les coronographes — des télescopes dotés de disques internes qui bloquent la photosphère — reproduisent l'effet par voie électronique mais présentent des limites quant à la proximité du Soleil dont ils peuvent fournir des images fiables.

Les deux approches laissent des questions sans réponse sur la manière dont les champs magnétiques dans la basse couronne créent et libèrent les EMC, ainsi que sur le paradoxe de longue date du chauffage coronal : pourquoi la couronne est des centaines de fois plus chaude que la surface solaire. Des vues de la couronne interne meilleures, plus longues et de plus haute résolution alimenteraient les modèles physiques et amélioreraient concrètement les capacités de prévision d'événements qui peuvent coûter des millions, voire des milliards de dollars lorsqu'ils frappent des systèmes critiques sur Terre.

Proba‑3 : une preuve de concept de vol en formation

Mesom : utiliser la Lune comme un occulteur parfait

Mesom (Moon‑enabled Sun Occultation Mission) adopte une approche différente. Plutôt que de s'appuyer sur un disque d'occultation déployé ou sur deux satellites volant en formation, Mesom propose de placer un petit satellite scientifique dans l'ombre permanente projetée par la Lune, vue depuis une orbite soigneusement choisie. Comme la Lune est presque sphérique et n'a pas d'atmosphère pour diffuser la lumière, elle constitue un disque d'occultation naturel presque idéal. Le concept, dirigé par des équipes du Mullard Space Science Laboratory de l'University College London avec des partenaires du Surrey Space Centre et d'autres institutions, soutient que l'occultation lunaire peut fournir des observations continues et nettes de la couronne interne jusqu'à la chromosphère pour des fenêtres d'observation allant jusqu'à 48 minutes — bien plus longtemps que n'importe quelle éclipse terrestre.

Ce que les nouvelles données pourraient apporter

Un accès plus long et plus net à la basse couronne permettrait de démêler la façon dont les champs magnétiques s'entrelacent et se reconnectent, libérant l'énergie stockée sous forme d'éruptions et d'EMC. Des observations atteignant la chromosphère — la couche située entre la photosphère et la couronne où se déroule une grande partie de la physique d'initiation des EMC — pourraient relier les cartes magnétiques de surface aux boucles coronales en évolution et aux événements éruptifs. Cela améliorerait en retour les données physiques d'entrée des modèles opérationnels de météorologie spatiale utilisés par les opérateurs de satellites, les compagnies d'électricité et les planificateurs de l'aviation.

Il existe des incitations pratiques. Des événements historiques tels que la panne d'électricité au Québec en 1989 et l'événement de Carrington en 1859 nous rappellent à quel point les infrastructures modernes sont vulnérables. Des épisodes plus récents en 2024 et 2025 ont entraîné des pertes d'altitude de satellites et des pannes de GPS avec un coût économique substantiel. De meilleures prévisions fondées sur des observations directes de la naissance des EMC permettraient de prendre des mesures de protection plus précoces : réorientation des satellites, mise hors tension des transformateurs et avertissement des opérateurs pour qu'ils modifient leurs activités critiques.

Obstacles techniques et programmatiques

Le vol en formation et l'occultation lunaire présentent tous deux des défis d'ingénierie. Proba‑3 dépend d'un positionnement relatif au centimètre près et d'un contrôle rigoureux de la lumière parasite à l'intérieur du coronographe ; son succès démontre la technique, mais l'extension d'une mission à des opérations scientifiques complètes nécessite des charges utiles plus importantes, des durées de mission plus longues et un contrôle autonome et robuste. Mesom doit relever un défi de précision dans la conception orbitale : trouver des fenêtres reproductibles dans la dynamique complexe Soleil-Terre-Lune qui permettent une occultation stable tout en assurant l'alimentation électrique, le contrôle thermique et les communications.

La gestion thermique à proximité du Soleil, le blindage contre les radiations, le pointage de précision et la capacité de transmission des données ne sont pas des problèmes anodins. Les promoteurs de Mesom affirment que ces problèmes sont solubles avec un budget de petit satellite si la mission est soigneusement conçue et fait l'objet d'un partenariat international. Le concept a déjà été soumis à l'Agence spatiale européenne pour être examiné en tant que future mission dans les années 2030, mais le financement, la maturation technique et l'intégration avec d'autres observatoires restent à résoudre.

Des approches complémentaires au sein de la flotte solaire

Mesom et Proba‑3 ne remplaceraient pas les autres actifs solaires mais les compléteraient. Des missions telles que la Parker Solar Probe de la NASA et Solar Orbiter de l'ESA échantillonnent l'environnement proche du Soleil sous différents angles ; les télescopes terrestres tels que le télescope solaire Daniel K. Inouye fournissent une résolution ultra‑élevée de la photosphère et de la chromosphère ; les instruments montés sur des plateformes en orbite terrestre basse (par exemple CODEX sur la Station spatiale internationale) ajoutent d'autres modes de mesure. La combinaison des données de ces plateformes, en particulier avec des vues prolongées de la couronne interne de qualité éclipse, est ce qui, selon les scientifiques, permettra de franchir les limites actuelles.

Les images récentes de Proba‑3 ont offert un aperçu de ce que des vues nettes et prolongées peuvent révéler ; Mesom promet un gain de temps d'un ordre de grandeur à ces altitudes critiques. S'il est financé et construit, une mission d'occultation lunaire pourrait transformer la façon dont les physiciens étudient l'initiation des EMC et le problème du chauffage coronal, et fournir aux opérateurs terrestres de meilleures alertes contre la météorologie spatiale perturbatrice. Le chemin à parcourir nécessite une ingénierie minutieuse, une coopération internationale et un investissement soutenu, mais le gain potentiel — protéger les infrastructures modernes contre les tempêtes solaires rares mais catastrophiques — est évident.

Sources

• Surrey Space Centre (University of Surrey) — étude de faisabilité Mesom
• UCL Mullard Space Science Laboratory — institution chef de file de Mesom et documents de proposition
• Agence spatiale européenne — mission Proba‑3 et démonstrations de coronographes
• UK Space Agency — financement de faisabilité pour Mesom
• NASA — contexte des missions Parker Solar Probe et CODEX
• Daniel K. Inouye Solar Telescope (institutions partenaires de l'observatoire solaire national)