Après des décennies de brainstorming scientifique et des années de construction, la sonde solaire Parker de la NASA est en bonne voie de voler sept fois plus près du soleil que n'importe quelle mission auparavant.
Maintenant que le vaisseau spatial est enfin décollé, il ne faudra pas longtemps aux scientifiques pour commencer à creuser dans ses données - et ces données continueront de venir pendant sept ans.
"Il y a certainement un sentiment de printemps enroulé", a déclaré à Space.com la scientifique du projet Nicola Fox, scientifique solaire à l'Université Johns Hopkins, plus tôt cette semaine, avant le lancement. "Nous sommes juste prêts pour qu'elle quitte cette planète." [Les plus grandes missions au soleil]
Et maintenant, le vaisseau spatial a finalement quitté la Terre. Voici où le voyage le mènera.
Voici le soleil
La sonde solaire Parker de 1,5 milliard de dollars avait besoin d'une tonne de vitesse pour s'échapper de l'orbite terrestre, d'où le total de trois étages de fusée qui ont tiré pendant le lancement. Cela le transportera dans le quartier de Vénus en seulement six semaines, arrivant fin septembre.
Le 28 septembre, le vaisseau spatial devra effectuer une manœuvre prudente conçue pour le ralentir doucement et commencer sa danse calculée avec le soleil. Cette manœuvre, appelée assistance à la gravité, passera un peu de l'accélération du vaisseau spatial vers la planète et bordera la sonde un peu plus près du soleil.
La sonde solaire Parker commencera alors sa première des 24 orbites autour du soleil, avec sa première approche rapprochée, ou périhélie, à venir le 1er novembre.
Chaque orbite sera en forme de pétale, survolant le soleil de près, puis s'envolant plus loin dans l'espace pour fermer l'orbite. La majeure partie du travail scientifique de la sonde viendra lorsqu'elle se trouvera à moins d'un quart de la distance entre la Terre et le soleil - bien que l'équipe espère que les instruments pourront être allumés pour la plus grande partie de la mission possible.
Les premières orbites, tout en restant plus éloignées du soleil, seront spéciales parce que le vaisseau spatial passera son temps près du soleil dans essentiellement l'équivalent d'une orbite géosynchrone, planant au-dessus de la même région. "Peu de gens apprécient à quel point ces périodes seront divertissantes", a expliqué à Space.com Justin Kasper, physicien à l'Université du Michigan et chercheur principal pour l'un des instruments de la sonde.
Pendant ces périodes, que les scientifiques appellent des balayages radiaux rapides, le vaisseau spatial plongera à une vitesse qui correspond étroitement à la vitesse de rotation du soleil, puis ressortira à nouveau. Bien que le vaisseau spatial suive le rythme de la rotation du soleil, il pourra observer le comportement de la même région du soleil sur une période d'environ 10 jours.
"Nous sommes vraiment capables de planer et de le regarder", a déclaré Fox, donnant à l'équipe "la possibilité de passer des jours à regarder la dynamique de la façon dont une région du soleil change - ou peut-être qu'elle ne change pas."
Cela signifie qu'il y a beaucoup de science à attendre des années avant que le vaisseau spatial achève son approche la plus proche du soleil vers la fin de la mission. "Il nous faudra peut-être cinq ans pour atteindre notre orbite la plus proche, mais nous devrions avoir des informations incroyables sur notre soleil juste cet hiver", a déclaré Kasper. "Nous allons avoir des observations étonnantes en novembre avec ce premier périhélie." [Qu'y a-t-il à l'intérieur de notre soleil? Une tournée des étoiles de l'intérieur]
Il reste sept ans
Au fur et à mesure que la mission se poursuit, le vaisseau spatial se rapprochera de plus en plus du soleil, pour finalement arriver à moins de 4 millions de milles (6 millions de kilomètres) au-dessus de la couche visible du soleil que nous considérons comme la surface.
Sur chaque orbite, le vaisseau spatial prendra les mêmes mesures à différentes profondeurs dans l'atmosphère du soleil, appelée la couronne. Cette couche, invisible de la Terre sauf pendant une éclipse solaire totale, atteint des températures de millions de degrés (Fahrenheit ou Celsius).
"Ce sont exactement les mêmes observations; la beauté de la mission Parker Solar Probe est que nous obtenons [les mêmes données] de ces différents endroits", a déclaré Fox. "Nous avons vraiment la chance de regarder la dynamique dans tous les différents endroits de la couronne."
Les scientifiques espèrent que cela les aidera à déchiffrer comment la couronne devient si chaude et comment le soleil produit des phénomènes comme le vent solaire et les éruptions solaires, qui ont de graves répercussions sur les voyages dans l'espace, les satellites et même la vie ici sur Terre.
En plus d'échantillonner différentes couches du soleil, la sonde attrapera notre étoile affichant une gamme complète d'activités, car elle subit un cycle de 11 ans allant de conditions relativement tranquilles à des conditions particulièrement orageuses et inversement.
"Le soleil est très différent au cours de ces différentes phases", a déclaré Fox. "Nous voulons voir un large spectre d'activité solaire.
Presser autant de science que possible
Mais alors que la sonde solaire Parker collecte toutes ces données, le vaisseau spatial ne pourra pas communiquer avec la Terre. Au lieu de cela, il se concentrera sur le fait de faire autant d'observations que possible. Ensuite, il renverra d'énormes blocs d'informations par lots.
Plusieurs de ces décharges de données viendront alors que le vaisseau spatial exécutera une autre tâche cruciale: danser autour de Vénus pour se rapprocher du soleil. La sonde répétera sept fois la manœuvre d'assistance à la gravité prévue pour fin septembre tout au long de la mission, jusqu'à ce que l'engin spatial se soit trop rapproché du soleil pour pouvoir faire le tour de Vénus.
Et si tout se passe bien, les scientifiques pourraient obtenir un bonus en plus de la richesse des données solaires: les observations de Vénus. Pendant la sixième assistance gravitationnelle, le vaisseau spatial ne sera pas bien aligné pour envoyer des données à la maison, donc s'il a suffisamment de puissance, il peut laisser ses instruments allumés et les tourner vers son partenaire de danse.
"Il y a une pénurie absolue de missions Vénus", a déclaré à Space.com Paul Byrne, géologue planétaire à la North Carolina State University qui étudie la planète. "Un seul survol en soi ne révolutionnerait pas notre compréhension de Vénus, mais il serait extrêmement utile."
Vénus aura besoin de sa propre révolution - mais notre compréhension de l'étoile qui façonne chaque jour de notre vie ne sera jamais la même après que les scientifiques auront commencé à analyser les données que la sonde solaire Parker envoie à la maison.
Fin de la route
Bien sûr, toutes les bonnes choses doivent prendre fin, et la mission de Parker Solar Probe devrait durer jusqu'à la mi-2025. Si le vaisseau spatial a encore du carburant, qu'il utilise pour se tordre pour garder les instruments délicats cachés derrière un bouclier thermique protecteur, les scientifiques espèrent que la mission pourrait, théoriquement, être prolongée.
Mais tôt ou tard, ce carburant s'épuisera et le vaisseau spatial sera impuissant, son bouclier thermique de haute technologie rendu inutile. Les instruments et le squelette de la sonde se briseront lentement jusqu'à ce qu'il ne reste plus que le bouclier thermique lui-même, a déclaré le directeur du projet Parker Solar Probe Andrew Driesman, du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, lors d'une conférence de presse de la NASA le 9 août.
"En espérant une longue, longue période de temps - 10, 20 ans [chaque fois que le vaisseau spatial sera à court de carburant et se séparera] - il y aura un disque de carbone flottant autour du soleil sur son orbite", a déclaré Driesman. Puis, a-t-il ajouté, tout le monde peut deviner combien de temps il pourrait encercler notre soleil comme un rappel solitaire que l'étoile a autrefois encouragé les humains qui ont développé la technologie à tendre la main et à la toucher. "Ce disque de carbone sera autour jusqu'à la fin du système solaire", a déclaré Driesman.
