Los Alamos publie 16 ans de données météorologiques solaires GPS

Ce n'est pas souvent qu'une discipline scientifique gagne une constellation de 23 satellites du jour au lendemain. Mais aujourd'hui, les scientifiques de l'espace météorologique récoltent une telle période, car le laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique a publié 16 ans de mesures de rayonnement enregistrées par les satellites GPS.

Bien que des milliards de personnes utilisent des données à partir de satellites GPS, ils restent des actifs militaires américains. Les scientifiques ont longtemps recherché les données générées par les capteurs utilisés pour surveiller l'état des satellites, qui fonctionnent dans le rayonnement intense de l'orbite terrestre moyenne et peuvent être vulnérables aux tempêtes solaires. Mais peu ont été autorisés à exploiter cette ressource. "Il y a une hésitation générale à diffuser des choses même assez inoffensives à la vaste communauté", déclare Marc Kippen, directeur de programme à Los Alamos, qui a développé les instruments de mesure de rayonnement.

Cette attitude a changé en octobre 2016, lorsque l'administration sortante de Obama a publié une ordonnance visant à préparer le pays à des conditions météorologiques extrêmes. De telles éclats de particules chargées, provenant d'une éruption solaire ou d'une éjection de masse coronale, pourraient désactiver la grille d'alimentation électrique ou renverser des vols loin de l'Arctique, où l'exposition au rayonnement augmente.
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Les données GPS, qui datent de décembre 2000, complètent les études sur le temps spatial, l'interaction complexe du champ magnétique de la Terre avec le bombardement du rayonnement des rayons cosmiques et du soleil. Ces satellites fonctionnent exposés aux ceintures Van Allen, deux beignets de rayonnement hautement énergétique enveloppés dans le magnétisme terrestre. Bien que les sondes spatiales conçues spécialement, comme les sondes Van Allen de la NASA, ont étudié la ceinture, rien ne peut battre le système GPS pour la fréquence et la durée de ses observations, selon Steven Morley, un chercheur de Los Alamos.

Par exemple, Morley et ses pairs ont utilisé des données de sept satellites pour suivre une perte abrupte dans le flux d'électrons énergétiques, pendant un vent solaire de mai 2007, en moins de 2 heures . "Plus rapidement que personne ne pensait que les pertes pourraient se produire", dit-il. Ils ont ensuite montré qu'un certain type de vent solaire, appelé une «région d'interaction corotante», peut être montré de manière prévisible pour entraîner de telles pertes dans la ceinture de rayonnement. Les données, qui mesurent les électrons et les protons, ont également été bien comparées aux instruments existants, ajoute-t-il. "Nous avons montré que nous mesurons l'image globale à une très haute fidélité".

Cette publication devrait être émulée par d'autres pays alors qu'ils investissent dans des systèmes de navigation spatiale, explique Delores Knipp, chercheur en magnétosphère de l'Université du Colorado à Boulder et éditeur de Space Weather , qui a publié aujourd'hui une explication sur les instruments GPS . Ayant de telles données, ajoute-t-elle, «est crucial pour apprendre comment ces particules influencent notre haute atmosphère jusqu'aux altitudes de l'aviation».

Les données GPS, disponibles en recherchant des "particules énergétiques GPS" sur data.gov, ont leurs limites. En particulier, ils ne peuvent pas indiquer la direction des particules qui les frappent. Mais l'équipe de Los Alamos espère que les scientifiques utiliseront les données pour construire de meilleurs modèles pour prédire les tempêtes solaires.

* Correction, 31 janvier, 10 heures du matin: une version antérieure de l'histoire a déclaré de manière incorrecte que les régions d'interaction corotantes présentaient une surcharge de la ceinture de rayonnement.