Découvrir la face cachée des nuages d'orages, telle sera la mission du satellite Taranis lorsqu'il se trouvera en orbite. Ce microsatellite devrait être lancé en juin 2020 avec le lanceur Vega, depuis Kourou, en Guyane. Second passager de ce lanceur, il sera accompagné du satellite SEOSAT Ingenio (Satélite Español de Observación de la Tierra). Taranis sera en mission pour deux ans minimum, avant qu'il n'entre en désorbitation et se consume dans l'atmosphère terrestre. En attendant, le satellite toulousain est encore dans les locaux du Cnesà Toulouse, pour y subir de multiples tests.
"Nous réalisons les derniers essais de compatibilité avec le lanceur. Depuis lundi 27 janvier, nous faisons des essais avec chocs sur le satellite puis nous allons simuler la séparation avec la coiffe du lanceur. Nous avons fait venir un bout du lanceur pour tester cette compatibilité car ce n'était pas possible de le faire par analyse papier. C'est très rare de faire cela. En 30 ans, nous n'avons jamais fait venir de lanceur, au Cnes, pour le tester avec le satellite", indique Christophe Bastien-Thiry, chef de projet de la mission Taranis au Cnes.
Une fois ces essais terminés et réussis, le satellite quittera Toulouse début mai pour se diriger vers la base de lancement. Les données récoltées par Taranis, une fois en orbite, seront analysées au Laboratoire de Physique et de Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E) du CNRS d'Orléans.
Des orages capables de générer la même énergie qu'une explosion nucléaire
En orbite, à 700 km d'altitude, Taranis étudiera les phénomènes lumineux, électromagnétiques et radiatifs qui se produisent au-dessus des nuages d'orages. Ces événements lumineux transitoires (TLE), appelés "elfes", "Jets" ou encore "sprites", forment des filaments, halos ou jets colorés qui peuvent atteindre 30 à 90 km de haut. Ceux-ci se produisent entre 20 et 100 kilomètres d'altitude et sont plus rares, plus brefs (de une à quelques millisecondes) et surtout plus difficiles à percevoir à l'œil nu que les éclairs qui ont lieu dans les couches basses de l'atmosphère. Découverts par hasard dans les années 90, ces phénomènes restent mystérieux pour le monde scientifique.
"Taranis est la première mission spatiale permettant de mesurer les événements lumineux au-dessus des nuages d'orages qui sont parfois accompagnés de flashs gamma terrestres (TGF) de très forte intensité. Lors de ce phénomène, l'orage se comporte comme un accélérateur de particules et est semblable, en terme d'intensité, à la puissance d'une explosion nucléaire. Nous ne pensions pas que la Terre était capable de générer de tels phénomènes", révèle le chef de projet.
Taranis, qui fait le poids d'un "gros congélateur", soit 180 kilos, couvrira en un peu plus de 24 heures l'intégralité de la planète. Grâce à huit instruments embarqués, dont entre autres, trois photomètres (appareil servant à mesurer les grandeurs lumineuses en fonction de la courbe de sensibilité de l'œil), des détecteurs d'électrons, deux caméras, deux antennes chargées de la mesure du champ électrique, il pourra enregistrer cette activité lumineuse et en comprendre le fonctionnement. "En se positionnant au-dessus de ces phénomènes, on va pouvoir voir comment ils se déclenchent et se comportent. Nous allons également étudier la corrélation entre les TLE et TGF", explique Christophe Bastien-Thiry.
Taranis aura à son bord huit instruments de mesure (Crédits : Oliver Sattler/Cnes).
Des rayons peut-être dangereux pour les pilotes
Le satellite, dont le nom est emprunté au dieu du ciel et de l'orage dans la mythologie celtique gauloise, pourra également aider l'aviation militaire.
"Certains avions militaires et jets privés, contrairement aux avions de ligne, passent au-dessus des nuages d'orages. Ils peuvent donc être touchés par ces flashs. Ce n'est pas mortel pour les pilotes mais le rayonnement cosmique est peut-être dangereux à plus long terme et cela aura une conséquence sur le suivi de santé des personnels navigants. Ce qui n'est pas pris en compte pour le moment", précise le chef de projet.
Financé par le Cnes à hauteur d'environ 110 millions d'euros, le satellite Taranis est à 90 % français. Des scientifiques polonais, japonais, tchèques, turques, danois, chinois ou encore américains interviennent aussi sur le projet.
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