Outils radio astronomiques pour la météorologie de l'espace – ORME

Le projet ORME vise à développer des outils radio astronomiques pour la prévision de perturbations solaire majeures de l'environnement spatial de la Terre, notamment les événements à particules (événements SEP) et les éjections de masse (CMEs). Ces perturbations peuvent occasionner des événements qui affectent la technologie embarquée sur satellites, éventuellement aussi la technologie aéroportée. Elles perturbent les communications par ondes hertziennes dépendant de la propagation dans l'ionosphère.

Des émissions électromagnétiques sont les première signatures d'un événement éruptif au Soleil et peuvent être utilisées pour de la prévision à court terme, d'environ une heure pour les SEP ou un jour et plus pour les CME. L'utilisation de données radio n'est pas courante, mais elle sécuriserait les services parce que la plupart des observations est faite depuis le sol de la Terre et bénéficie donc de la protection du champ magnétique et de l'atmosphère contre les gros événements perturbateurs.

Le projet ORME comprend d'une part des études scientifiques sur la relation entre émissions radio, les CME et les SEPs, avec les objectifs suivants:
(1) Etudier de façon statistique la relation entre sursauts micro-ondes (intensité, spectre) et les particules de haute énergie arrivant à la Terre (intensité, spectre d'énergie). Dans cette approche nous utiliserons de plus les observations en ondes décimétriques-métriques pour identifier si l'événement à particules est alimenté par des particules accélérées lors de l'éruption ou s'il est dominé par des particules accélérées par l'onde de choc de l'éjection de masse associée. C'est une approche nouvelle.
(2) Recherche de relations empiriques entre le spectre micro-ondes et le spectre d'énergie des SEP, par des études comparatives d'événements produisant des SEP jusqu'aux énergies relativistes et des événements limités à de plus basses énergies.
(3) Etudier si l'étendue spatiale des sources radio en ondes dm-m trace l'étendue des CME dans la basse couronne afin de comprendre si et comment l'imagerie radio peut être employée dans la prévision de l'impact des CME sur la Terre. Cette recherche impliquera des études entre le Radiohéliographe de Nançay et les coronographes et imageurs EUV des sondes SoHO et STEREO.

L'autre objectif du projet est le développement d'algorithmes pour la détection de sursauts radio et la reconnaissance de structures dans leur spectre dynamique. Les algorithmes effectueront au niveau élémentaire une simple détection de la présence d'un sursaut. Ce sera un outil pour les services en météorologie de l'espace, comme FEDOME, qui utilisent des données radio temps réel. D'autre part, nous souhaitons identifier de façon automatisée des sursauts radio intéressant la météorologie de l'espace, en particulier les sursauts dus aux électrons qui s'échappent du Soleil vers l'espace, des indicateurs d'ondes de choc et de CMEs (sursauts de types III, II et IV). Ce type d'algorithme donnera aux chercheurs un outil pour l'analyse objective des spectres radio et d'extraire d'un grand ensemble de données des observations d'événements d'un certain type spectral, pour des études systématiques. Les algorithmes seront testés et validés en laboratoire avec les observations du spectrographe ORFEES (Nançay).