Projets

La mission STEREO, à la suite de SoHO, Wind et ACE, a stimulé le rapprochement des mesures in situ et de télédétection du système Soleil-Terre. Des instruments au sol, observant le Soleil et l'ionosphère de la Terre, ont été associés à cette évolution qui illustre bien l'approche coordonnée des différentes communautés composant le PNST. Cette approche est un élément important pour l'exploitation scientifique des grands projets, notamment la future mission Solar Orbiter de l'ESA.
Cette mission fournira des observations d’imagerie à haute résolution spatiale combinées à des mesures in situ près du Soleil (0,28 UA) et à des observations hors écliptique (dans la phase étendue de la mission). Par ailleurs, pendant de nombreuses années, les activités du PNST concernant les environnements planétaires ont porté quasi-exclusivement sur la Terre. L'extension vers les environnements ionisés d'autres planètes, déjà perceptible il y a plusieurs années avec les missions Galileo vers Jupiter et Cassini vers Saturne, prendra un nouvel essor avec la mission Bepi Colombo (ESA) vers Mercure. Cette mission va permettre une étude bi-satellitaire d'un environnement distinct de celui de la Terre, étude qui portera d'une part sur l'objet en tant que tel et sur son interaction avec le vent solaire, d'autre part sur les processus à l'œuvre dans l'univers "plasma" avec des conditions aux limites radicalement différentes de celles de la Terre. La communauté PNST est également engagée dans d'autres missions d'exploration planétaire comme MAVEN (NASA) pour l'étude de la haute atmosphère martienne, JUNO (NASA) pour l'étude de la zone aurorale de Jupiter, ou JUICE (ESA) pour l'étude de la magnétosphère jovienne et des satellites Europa et Ganymède. Notons enfin la mission Taranis (micro-satellite CNES) dédiée à l’étude des transferts d’énergie impulsifs entre la haute atmosphère et l’ionosphère de la Terre et qui se trouve à l'interface avec la communauté surface-atmosphère.

Le développement d'instrumentation spatiale pour les grands projets internationaux (Solar Orbiter et Bepi Colombo notamment) ou nationaux (Taranis) est une priorité forte de la communauté PNST et représente une part très significative de l'activité des laboratoires. Du côté des moyens au sol, le PNST est fortement engagé dans quatre instruments : (i) radar du réseau SuperDARN situé aux Iles Kerguelen pour l'étude de la convection ionosphérique, (ii) instrumentation radio-solaire de Nançay (radio-héliographe, réseau décamétrique, spectrographe ORFEES) pour l'étude de la couronne solaire, (iii) télescope THEMIS (Canaries) pour l'étude du magnétisme solaire, (iv) réseau de radars EISCAT pour l'étude de la haute atmosphère terrestre, notamment dans le cadre de la météorologie de l'espace. THEMIS et EISCAT se trouvent aujourd'hui dans une situation de transition et ne sont accessibles aux observateurs du PNST que pendant un temps limité, mais ces instruments alimentent les recherches sur des questions-clés du PNST. Ils font partie d'une approche européenne coordonnée, comme en témoigne l'insertion récente de THEMIS dans le projet européen Solarnet et dans la préparation du projet EST ou le fait qu'EISCAT 3D est un projet de la liste ESFRI. La communauté PNST exploite également de petits instruments qui fournissent des observations de contexte (par exemple, CLIMSO au Pic du Midi, spectro-héliogrammes de Meudon, moniteurs à neutrons des Iles Kerguelen et de Terre Adélie), utilise des instruments généralistes (par exemple, imagerie radio du Soleil avec les grands réseaux d'interféromètres VLA, GMRT, LOFAR) et développe aussi des instruments spécifiques (SPP pour la polarisation aurorale).

La simulation numérique joue un rôle croissant dans les recherches menées au sein du PNST. Des approches complémentaires sont développées selon l'environnement étudié, approches qui vont de la MHD aux processus cinétiques. L'assimilation des données se développe également, qui tisse un lien étroit entre observations et simulations.

Soulignons enfin que la quasi-totalité des travaux de la communauté PNST contribue à la recherche en amont pour la météorologie de l'espace. Des initiatives concrètes impliquant des utilisateurs extérieurs à la recherche comme le démonstrateur de météorologie de l'espace de l'Armée de l'Air (projet FEDOME) ont eu lieu récemment. La communauté PNST y contribue par la fourniture de données, de modèles et d'expertise. D'autre part, il sera important, tant pour la valorisation des outils français que pour le succès du programme de l'ESA, de réintégrer le programme Space Situational Awareness (SSA) et d'y faire entrer les observations spatiales et au sol, les bases de données et les modèles de la communauté PNST.