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    La mission Swarm et ses trois satellites vont être lancés la semaine prochaine par l'Europe pour étudier depuis l'espace le champ magnétique terrestre, un phénomène complexe et fluctuant qui reste encore mal connu 2.000 ans après l'invention de la boussole en Chine.

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    Image visualisant le champ magnétique terrestre, diffusée en 2011 par la Nasa

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    La mission Swarm et ses trois satellites vont être lancés la semaine prochaine par l'Europe pour étudier depuis l'espace le champ magnétique terrestre, un phénomène complexe et fluctuant qui reste encore mal connu 2.000 ans après l'invention de la boussole en Chine.

    Si le champ de gravité est visible à l'aide d'une simple pomme, "le champ magnétique terrestre, lui, on ne le voit pas. Pourtant, il est tout autour de nous, partout, et nous protège notamment des vents solaires" et de ses particules, explique Mioara Mandea, experte du CNES, l'agence spatiale française, associée au projet Swarm.

    La source principale du champ magnétique de la Terre est située à 3.000 km sous nos pieds, dans le noyau de fer et de nickel en fusion qui fonctionne comme une dynamo géante grâce aux courants qui le traversent.

    Mais à ce magnétisme s'ajoutent d'autres sources beaucoup plus faibles, comme les roches aimantées de la croûte terrestre, ainsi que des sources externes telles la partie de l'atmosphère électriquement excitée par les rayonnements en provenance du Soleil (ionosphère, puis magnétosphère), souligne Gauthier Hulot (CNRS/Institut de Physique du Globe de Paris).

    "C'est un phénomène très complexe qui varie dans l'espace et le temps. On sait bien qu'il existe différentes sources mais, en un point donné à la surface, tout est mélangé", résume Mme Mandea.

    Infographie sur la mission Swarm et les caractéristiques du champ magnétique terrestre

    Infographie sur la mission Swarm et les caractéristiques du champ magnétique terrestre

    C'est pourquoi l'agence spatiale européenne (ESA) a choisi pour la mission Swarm ("essaim" en anglais) une configuration novatrice: trois satellites strictement identiques, aux faux airs de vaisseaux de la Guerre des Etoiles pour des performances aérodynamiques adaptées à une orbite basse.

    D'un poids de 470 kg chacun, les trois satellites Swarm doivent être lancés vendredi par une fusée Rockot depuis la base de Plessetsk, en Russie.

    Les triplés spatiaux évolueront sur des trajectoires légèrement différentes (deux à 460 km initialement, le troisième à 530 km en début de mission), ce qui permettra de bien séparer les différentes sources magnétiques et de cartographier en détail leurs variations, non seulement dans l'espace mais aussi dans le temps.

    Anomalie de l'Atlantique sud

    Pour garantir la plus grande précision dans les mesures effectuées, les chercheurs ont tout particulièrement soigné la "propreté magnétique" des satellites, privilégiant des matériaux les plus neutres possible.

    Les magnétomètres embarqués par Swarm seront ainsi tenus à l'écart du corps des satellites et de leurs parasites électromagnétiques par des mâts déployables de quatre mètres de long, précise Isabelle Fratter, qui a piloté pour le CNES le projet de magnétomètre "absolu" ASM.

    Image la Terre, diffusée en 2012 par la Nasa

    Image la Terre, diffusée en 2012 par la Nasa

    Cet instrument d'une précision inégalée, conçu par le CEA Leti de Grenoble, mesure l'intensité du champ magnétique et permettra de calibrer périodiquement d'autres magnétomètres dit "vectoriels" qui, eux, mesurent l'orientation du champ magnétique dans les trois directions.

    Grâce aux données récoltées par Swarm durant au moins quatre ans, les scientifiques espèrent pouvoir mieux comprendre l'évolution du champ magnétique, particulièrement "l'anomalie de l'Atlantique sud": une zone située au-dessus du Brésil où il est particulièrement faible et continue à diminuer rapidement, pour des raisons inexpliquées.

    En survolant ce "triangle des Bermudes" magnétique où le bouclier naturel de la Terre est affaibli, les satellites peuvent subir des dysfonctionnements, et même au sol on reçoit davantage de particules en provenance de l'espace.

    "Comprendre l'évolution du champ magnétique terrestre, c'est comprendre comment on peut prédire son futur et trouver d'éventuelles mesures de protection", précise Gauthier Hulot.

    Les données brutes de Swarm seront aussi exploitées dans les cartes et modèles alimentant de nombreuses applications quotidiennes, comme les cartes de l'aviation civile ou les boussoles des smartphones, relève le chercheur.

    Une cartographie d'autant plus importante que la boussole n'indique pas le nord géographique mais bien le nord magnétique, qui se déplace très rapidement.


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