Prospective sur la Sonde Solaire M. Maksimovic, A. Roux, J-C.Vial, R. Lallement, D. LeQuéau, P. Louarn, J.L. Pinçon (proposition Ramses) Les enjeux scientifiques Le projet NASA Le projet Ramses Colloque du PNST – 28/30 septembre 2005

Grandes questions pour les 15 ans à venir La structure du coeur solaire siège des réactions thermonucléaires De la génération du champ magnétique à l’intérieur du Soleil aux divers évènements susceptibles d’impacter sur la Terre Rôle essentiel du champ magnétique dans une vaste gamme d’échelles spatiales et temporelles Rôle essentiel des petites échelles et leur influence sur les échelles observables Chauffage coronal et accélération du vent solaire: ondes, courant électriques, turbulence MHD, FDV non-thermiques ?

Origine du vent rapide issu des trous coronaux V ~ 750 ± 50 km/s Qu’est-ce qui « pousse » le vent rapide Pression d’ondes d’Alfven ? Ondes cyclotroniques ioniques FDV électroniques non-thermiques Reconnexion magnétique ? autres … TOUT modèle de vent rapide a besoin de : Ne, Ni, Te, Ti B, dB, dE FDV des particules McComas et al., 1998

Ne connu à un facteur ~5 à 10 près Les mesures de densité coronale Ne connu à un facteur ~5 à 10 près

Te connu à un facteur ~10 près D’après Cranmer, 2000

Temperature profiles in the corona and fast solar wind SP SO ( Si 7+) Ti ~ mi/mp Tp ( He 2+) Corona Solar wind Cranmer et al., Ap.J., 2000; Marsch, 1991

Les mesures de vitesses d’écoulement (Doppler Diming) Patsourakos et Vial, 2000

Mesures IPS Graal et al., 1996

Nécessité de mesures de contexte, coronographiques, idéalement en stéreoscopie !!!

La sonde solaire de la NASA http://solarprobe.gsfc.nasa.gov 2003 : Suite au « Decadal Survey » de l’Académie des sciences US (NRC) : la sonde a été classée en priorité n°1 des missions solaire spatiales en 2003. 2004 : Création du STDT (J.-Y. Prado, M. Ballat) dont le rapport vient d’être publié profil de mission : RTG premier passage à 4 Rs au bout de 3.1 ans, puis tous les 4ans Charge utile : ~80 kg S/C : ~590 kg Coût ~1100 M$ !!! Programmatique : « The exploration initiative », quid de la sonde solaire ?

Le projet Ramses + rapport Prado, Gave & Roux, 1997 Use of a Jupiter gravitational assist to lower the orbit perihelion to 4 Rs & rotate the orbit to a polar inclination. Multiple perihelion passes : reducing the orbit period with the utilization of a Solar Sail => second perihelion pass only 24 to 30 months after the first one. Use of solar cells as prime power source during most of the mission phases. Use a lithium battery during the Sun closest approach. Use a 5 to 10 Gbit memory to store the data and tranmit them after perihelion. Use materials that maintain the outgassing of the thermal shield to an acceptable level

Conclusion Le concept de sonde solaire arrive à maturité (première études ESA ~1960) Mission de type exploratoire (Huygens) Le concept le plus pertinent : sonde minimaliste + observatoire coronal programatiquement liés Le monde idéal : Sonde solaire Nasa + Solar Orbiter ESA (ILWS) Le monde réel : la politique scientifique de l’ESA et de son directeur + initiative de Bush Soutenir Solar Orbiter et proposer la sonde + obs. solaire à la Vision Cosmique et/ou collaborations internationales (Chine,Japon …)