Améliorer la fiabilité des prévisions du vent solaire pour la Terre – WindTRUST

La météorologie de l’espace devient un enjeu de plus en plus critique au sein de nos sociétés technologiques croissantes, que ce soit pour les applications militaires ou pour la société civile. Avec des effets s’appliquant aux satellites, aux communications et aux installations électriques, et de potentiels dégâts s’élevant à plusieurs trillions de dollars en cas d’événements extrêmes, il est plus urgent que jamais d’être en mesure de prédire l’activité solaire. Or actuellement, la France n’est ni en mesure de s’adapter aux périodes d’activité les plus intenses propices aux événements les plus perturbateurs, ni même en mesure de quantifier la fiabilité des prévisions qu’elle reçoit et produit. Le projet WindTRUST veut précisément combler ces lacunes et permettre à la France de conserver un positionnement et une souveraineté stratégique internationale sur les risques spatiaux. Il repose sur l’amélioration des simulations numériques de prévisions, et en particulier le premier maillon de la chaîne de simulations, dédié à l’atmosphère magnétique du Soleil et à son vent. Ces codes produisent des données essentielles pour tous les modèles s’intéressant à l’environnement spatial de la Terre, et leurs enjeux physiques sont souvent mal compris des prévisionnistes et des spécialistes de la Terre. Ce projet s’appuie sur deux axes innovants et cruciaux : améliorer la capacité des modèles coronaux à gérer les événements les plus extrêmes à l’aide de mécanismes d’assimilation de données, et créer un pipeline de validation permettant pour la première fois au monde de fournir un score de fiabilité automatique pour chaque prévision. Ceci permettra aux utilisateurs militaires et industriels de pouvoir évaluer la crédibilité de chaque prévision qu’ils reçoivent, et permettra à la communauté scientifique d’évaluer ses forces et points de renforcement nécessaires pour répondre aux besoins opérationnels de la France. Il produira plusieurs délivrables qui seront portés à un niveau de TRL 4 (version alpha avec un démonstrateur en laboratoire), qui pourront ensuite être intégrés au sein du VSWMC (Virtual Space Weather Modeling Center) de l’ESA pour renforcer le niveau de fiabilité des prévisions européennes. Les produits en question seront : un modèle coronal avec assimilation de données capable de se connecter jusqu’à la Terre et de gérer les prévisions des événements les plus variables ; une version opérationnelle du modèle Wind Predict-AW qui est à ce jour le modèle coronal français le plus performant ; un pipeline de validation entièrement automatisé et applicable à tous les codes coronaux utilisés au sein du VSWMC. Ils seront développés grâce au financement d’une thèse et d’un contrat post-doctoral. L’encadrement se fera à l’AIM au CEA Paris-Saclay. La coordinatrice du projet est la Dr. Barbara Perri, une experte en météorologie de l’espace recrutée spécifiquement sur ce sujet par l’AIM, co-leader de l’équipe ISWAT de validation des modèles de vent solaire. Les partenaires du projet sont le Dr. Allan Sacha Brun de l’AIM (expert du Soleil dans le GCME et co-créateur de Wind Predict), le Dr. Antoine Strugarek de l’AIM (co-développeur du code Wind Predict et expert de la prévision des éruptions solaires) et le Dr. Victor Réville (développeur de Wind Predict-AW et expert en outils de météorologie de l’espace pour le centre STORMS à Toulouse). Ces codes seront ainsi suffisamment matures pour être intégrés aux futures prévisions quotidiennes de l’ESA, et seront mises à disposition de tous les partenaires français militaires et industriels agréés qui souhaiteraient en avoir l’usage. Ce projet est particulièrement opportun du fait de l’approche du maximum d’activité solaire vers 2025, et de la menace des blackouts radio et GPS qui vont en découler. Ces travaux ont par ailleurs fait l’objet d’une présentation au Innovation Defense Lab à Balard le 10 juillet 2023 devant un public militaire.