STEREO-DUST mini-workshop


Organisateur :


Date prévue : (rapporté)
Date définitive : 2013-10-23





Organisateurs : Nicole Meyer (LESIA), Arnaud Zaslavsky (LESIA)

Il s’agit d’un workshop réunissant 15-20 chercheurs travaillant sur la détection in situ des poussières interplanétaires avec des antennes électriques, notamment sur les sondes spatiales STEREO.

Ce sujet a démarré en 2009 à la suite de la découverte inattendue par notre équipe, de nano poussières interplanétaires à partir des mesures de l’expérience S/WAVES sur STEREO, qui était prévue pour l’étude des émissions radio solaires et des ondes et instabilités dans le vent solaire. L’expérience n’ayant pas été prévue pour étudier les poussières, ni a fortiori les nano poussières puisque de telles particules n’avaient jamais été détectées dans cet environnement, de nombreux problèmes d’interprétation se posent. C’est un exemple intéressant de sérendipidité, qui pourrait être médité par les partisans du financement de la recherche majoritairement sur projets.

Depuis l’exploration des environnements de Saturne, Uranus et Neptune par les sondes Voyager à laquelle notre équipe a participé (via notamment la mesure fortuite des anneaux planétaires poussiéreux avec les instruments radio et plasma), il est bien connu qu’une antenne électrique peut détecter des impacts de poussières sur une sonde spatiale, via les impulsions de potentiel électrique produites par l’ionisation du matériau du micro-cratère d’impact. Ce qui est nouveau ici est la détection de nano-poussières par cette méthode, que notre équipe a réalisée simultanément sur deux sondes spatiales différentes (STEREO dans le vent solaire et Cassini près de la planète Jupiter). Cette détection est rendue possible par la très grande vitesse de ces particules, qui sont accélérées à la vitesse du vent solaire – presque comme des ions, à cause de leur très grand rapport charge-sur-masse. Comme la quantité de plasma produit par l’impact augmente très vite avec la vitesse, la puissance détectée est aussi importante que pour des poussières plus grosses se déplaçant plus lentement.

Depuis cette découverte, notre équipe a étudié en détail les signaux à haute résolution temporelle et entrepris un travail de modélisation et de simulation numérique des processus de physique des plasmas mis en jeu lors d'un impact de nano-poussière sur une cible solide. Ceci afin de comprendre le mécanisme physique de détection et de l’appliquer aux expériences spatiales en projet sur lesquelles est impliquée notre équipe.

Nous avons également détecté avec ces mesures d’ondes les poussières interstellaires pénétrant dans l’héliosphère - confirmant leur direction d’arrivée, ainsi que les particules interplanétaires sub-micrométriques poussées par la pression de rayonnement solaire. En même temps, des collègues de plusieurs laboratoires étrangers impliqués sur d’autres expériences à bord des sondes STEREO, notamment les imageurs, ont aussi détecté des micropoussières, via notamment les impacts sur les coronographes qui décalent les images.

Le sujet est en plein développement, d'un point de vue instrumental aussi bien que théorique, et un grand nombre de questions restent ouvertes. Le but de l’atelier est de confronter les différentes données pour tenter de résoudre plusieurs problèmes posés par la détection de poussières par ces différents instruments qui étaient prévus pour l’étude des éruptions solaires.