Physique solaire et météorologie spatiale

La direction operationelle “Physique Solaire  et météorologie spatiale” est connue au niveau international sous le nom de Solar Influences Data analysis Center, SIDC.


Mission et objectifs

La mission de la direction opérationnelle « Physique Solaire et météorologie spatiale » est de développer les connaissances concernant le Soleil et son influence sur le système solaire par la recherche et les observations (voir aussi l’Arrêté Royal du 8/4/2002). Au moyen de services  opérationnels, nous diffusons ces connaissances aussi bien au niveau national qu’international, pour les milieux scientifiques et la société en général, en ce compris le gouvernement et l’industrie.

Notre recherche scientifique englobe tous les aspects de l’activité solaire et comprend aussi bien des études observationnelles que théoriques, avec une attention spéciale pour les applications telles que l’établissement de « proxies » et l’analyse de données destinée aux applications spatiales. Le but de cette recherche est d’étendre notre connaissance du Soleil et de son influence sur le système solaire et d’ utiliser cette connaissance à bon escient.

Nos activités observationnelles sont fondées sur une participation à tous les niveaux dans le développement d’instruments spatiaux ou au sol afin de disposer d’une maîtrise complète du traitement et de l’étalonnage des données et plus généralement, de toute la chaîne depuis la technologie instrumentale jusqu’à l’acquisition et à l’analyse des données.  Une étroite collaboration en interne assure à nos recherches et  services opérationnels de tirer un bénéfice direct de nos activités observationnelles. Notre ambition vise aussi au développement de technologies de pointe, à l’exploitation de nos propres équipements et à l’établissement d’infrastructures stables pouvant assurer le suivi de l’activité solaire à long-terme.

Grâce à nos services de pointe, nous pouvons avec  nos activités opérationelles jouer un rôle actif et de premier plan dans les services européens de météorologie spatiale. Nous travaillons constamment à l’amélioration et au contrôle de la précision et de la qualité de nos services de météorologie spatiale et de nos indices solaires, y compris l’indice international des taches solaires.   Nous visons à diffuser des rapports et des prévisions de haut niveau sur la météorologie spatiale pour l’industrie et la société dans son ensemble. Le but de nos services de données est la production, l’archivage, et la diffusion de nos propres données et indices au moyen de techniques actuelles: data pipelines, bases de données et interfaces. Nos activités sont développées en premier lieu pour la diffusion de l’information sur le Soleil, l’activité solaire et la météorologie spatiale à destination des différents groupes d’usagers belges (le grand public, les écoles, l’industrie, les autorités, …). À côté de cela, nous cherchons aussi à participer à des programmes internationaux d’information.

 



Activités

La direction opérationnelle se compose d’un certain nombre d’équipes de recherche interdépendantes,  chacune ayant ses objectifs spécifiques:

 

Télescopes imageurs au sol

L’USET est notre plate-forme d’observation optique du Soleil permettant de collecter des images du Soleil en lumière visible. L’USET est destiné à produire, archiver, diffuser et exploiter l’information globale concernant les structures et les événements de la photosphère et de la chromosphère solaires, dans le cadre de la surveillance mondiale et continue de l’activité solaire.

La station de radioastronomie de Humain

Notre site de Humain, consacré à la radio-astronomie s’étend et est entretenu et exploité pour permettre la surveillance de l’activité solaire dans le domaine métrique et micro-onde du spectre radioélectrique, afin d’obtenir une information instantanée sur les éruptions solaires.


Suivi à long-terme de l’activité solaire

L’indice international des taches solaires que nous produisons constitue le plus long enregistrement de l’activité solaire et apporte donc une référence unique pour l’étude des mécanismes produisant le cycle solaire et de l’action du Soleil sur le climat terrestre. Nous avons donc pour objectif de préserver, développer et diffuser les connaissances sur  les variations séculaires de l’activité solaire.

Services opérationnels de météorologie spatiale

Via le “Regional Warning Center Belgium” (membre du réseau ISES) et nos activités ESA/SSA, nous exploitons divers services de météorologie spatiale afin de diffuser une information rapide et de haute qualité concernant la météorologie spatiale. Cette diffusion s’effectue sous la forme de bulletins, d’alertes, et de prévisions.


Traitement des images du Soleil

Nous appliquons des techniques avancées de traitement du signal aux images du Soleil (CACTus, SPoCA, soFAST, …) afin de pouvoir traiter de grands volumes de données de manière efficace, par la production automatisée de métadonnées, catalogues d’événements et autres formes évoluées de  de données.

Développement technologique d’équipements (hardware) pour les missions futures

Nous développons une expertise dans des technologies stratégiques, telles que les détecteurs dits “wide bandgap” (détecteurs à large bande interdite) et les capteurs à pixels actifs CMOS, afin de pouvoir développer des technologies avancées pour la prochaine génération d’instruments scientifiques solaires. Cette capacité est apportée par DeMeLab, un laboratoire du STCE/ROB permettant la caractérisation et l’étalonnage  à haute précision de composants instrumentaux (tels que des détecteurs, des LEDs, des filtres) ainsi que l’étalonnage et la qualification des modèles de vol de futurs instruments spatiaux.


L’exploitation d’instruments spatiaux

Nous gérons un centre de contrôle (science operations center) dédié aux  opérations scientifiques de la mission PROBA-2 et nous préparons actuellement un centre similaire pour l’instrument EUI, à bord de Solar Orbiter. Le but de cette activité est d’exercer une influence sur tous les détails-clés de l’exploitation d’un instrument scientifique, depuis sa conception initiale jusqu’à l’acquisition ultime des données scientifiques depuis l’espace.

Visualisation et distribution des données solaires

Pour une large gamme de nos activités, nous avons besoin de partager et de visualiser les données solaires (SWHV, STAFF, etc). Sur le long terme, nous voulons encore mieux répondre à ce besoin en proposant divers services informatisés communs sur lequels nos autres activités pourront s’appuyer (un service FITS I/O, un service de métadonnées,  d’éphémérides,  de connexion,  de workflow, de stockage de données, etc.).

Recherche fondamentale

Une part importante de notre recherche est intégrée et se trouve mise en application dans les activités opérationnelles et observationnelles décrites ci-dessus. Une telle recherche appliquée n’est viable que si elle est en perpétuel dialogue avec la recherche au niveau plus fondamental. C’est seulement de cette manière que des questions encore non-explorées, mais néanmoins pertinentes, de la physique solaire fondamentale peuvent être abordées (p. ex. concernant les CME), nous permettant ainsi d’élargir sans cesse nos connaissances du Soleil et de son influence sur le système solaire.

Dissémination auprès du grand public

Tout comme pour la recherche, une part importante de notre travail de dissémination s’intègre   aux  activités décrites ci-dessus. Cependant, certains projets de vulgarisation adoptent un objectif plus large : la construction d’un site web cohérent présentant toutes nos activités ainsi que   de l’information générale, l’organisation de grandes conférences internationales, etc. D’autre part, nos actions d’échange en interne (séminaires, stages d’étudiants, etc.) visent plus spécifiquement au partage du savoir acquis, à la promotion d’un esprit de groupe et  au renforcement des collaborations mutuelles.