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Swarm : le champ magnétique terrestre vu par satellite

Swarm : le champ magnétique terrestre vu par satellite

La constellation Swarm

Trois satellites de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont été mis en orbite ce vendredi 22 novembre à près de 460-530 km d’altitude. Ils ont pour mission de mieux comprendre l’influence des différentes structures internes du globe, de l’ionosphère et de la magnétosphère sur le champ magnétique terrestre. Parmi les outils utilisés, un magnétomètre scalaire, une innovation signée par le Cnes et le CEA-Leti, qui signent ainsi leur contribution au projet européen.

Les données collectées par les trois satellites de la constellation Swarm (essaim en anglais), mis en orbite ce vendredi 22 novembre, permettront d’alimenter des modèles numériques capables de prévoir l’évolution du champ magnétique. L’enjeu est de taille. Les équipements spatiaux, dont les systèmes de communication et de navigation, mais aussi les lignes à haute tension, sont régulièrement exposés à des orages magnétiques susceptibles de les endommager. Pour leur travail, chacun des satellites embarque une armada d’instruments parmi lesquels un magnétomètre à saturation de flux  (VFM) pour mesurer la direction du champ magnétique et un magnétomètre scalaire absolu (ASM) pour enregistrer l’intensité du champ.

En plus de mesurer l’intensité du champ, les ASM devraient aussi mesurer la direction du champ à titre expérimental. Si les mesures sont validées, ils deviendraient les premiers instruments spatiaux capables de mesurer à la fois l’intensité et la direction du champ.

Au cœur de la technologie, une technique de pompage optique des atomes d’Hélium 4. Elle permet d’amplifier le signal reçu par l’instrument et lui confère ainsi une sensibilité et des performances inégalées identiques en tout point de l’orbite. Le défi majeur résidait dans le choix des composants, dont une source laser à fibre et un moteur piézo-électrique a-magnétique. Grâce à un concept innovant, cet instrument permet également de réaliser des mesures vectorielles absolues, autrement dit de mesurer de manière absolue, sans dérive ni biais, les composantes du champ magnétique selon trois directions perpendiculaires. Ceci en fait le premier instrument capable de réaliser des mesures scalaires et vectorielles simultanément au même point, avec une excellente stabilité. Swarm offre ainsi une opportunité unique de valider ce concept dans l'environnement spatial.

Leader dans ce domaine, le CEA-Leti est le seul à pouvoir fournir des instruments de ce niveau de performance. Suivez les liens pour plus d'informations sur le magnétomètre scalaire du CEA-Leti pour la constellation Swarm, et une vidéo.

 

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