Radio-spectrographie Intelligente pour la Météorologie de l'Espace – RIME

e projet RIME (Radio-spectrographie Intelligente pour la Me´te´orologie de l'Espace) vise a` ame´liorer la surveillance des phe´nome`nes solaires et développer notre capacité à les identifier en temps réel pour minimiser leur impact sur l’environnement spatial de la Terre et sur les activite´s humaines. De par le monde, beaucoup d'efforts sont entrepris pour la surveillance et la pre´vision en me´te´orologie de l'espace, notamment en exploitant des observations satellites. Le de´veloppement de la surveillance au sol est une piste comple´mentaire, comparativement robuste face aux perturbations solaires qu’elle cherche a` de´tecter.
Dans la fene^tre radio « basse fre´quence » (10 MHz a` quelques GHz), les observations des activite´s e´ruptives du Soleil permettent une de´tection pre´coce, de`s les premie`res minutes de leur apparition, des e´jections de masse, ondes de choc et de l'e´chappement de particules de haute e´nergie vers l'espace interplane´taire ans le plan temps-fre´quence ces e´missions radio re´ve`lent la nature des perturbations et permettent une premie`re appre´ciation des conse´quences e´ventuelles sur l'environnement spatial de la Terre, rendant possible la distinction entre activite´s anodines et menaces potentielles.

Notre projet consiste a` de´velopper un concept de radiospectrographe robuste et facile a` re´pliquer pour la me´te´orologie de l'espace, base´ sur 11 anne´es d'exploitation du radiospectrographe ORFEES mene´es en coope´ration avec l'Arme´e de l'Air (FEDOME) a` l'Observatoire Radio-astronomique de Nanc¸ay. Le nouveau spectrographe disposera d'une architecture e´lectronique simplifie´e a` e´chantillonnage direct et d'une antenne plus le´ge`re et plus e´conomique. Sa bande sera e´tendue jusqu’a` 1700 MHz pour permettre d’observer des fre´quences strate´giquement sensibles.
Ce syste`me d’alertes pre´coces permettra de combiner deux qualite´s : d’une part une facilite´ de duplication pour permettre une surveillance ge´ographique e´largie en plusieurs autres points du globe, gra^ce a` ses cou^ts de construction et d’exploitation re´duits et d’autre part des performances d’observation e´leve´es (large plage de fre´quences, hautes re´solutions temporelle et fre´quentielle, grande dynamique).


L'activite´ solaire e´tant sporadique et impre´visible, la mobilisation de personnel pour analyser en permanence ces observations n’est pas envisageable. Nous de´velopperons des outils algorithmiques pour l'identification automatique de sursauts radio solaires qui permettront a` un syste`me de surveillance d'e´mettre des alertes spe´cifiques en temps re´el. Les me^mes outils seront pre´cieux pour cataloguer des sursauts solaires et rendre possibles des e´tudes syste´matiques de grandes masses de donne´es. Pour minimiser l'espace de stockage, des algorithmes de compression intelligente des spectres seront e´tudie´s.

Le projet s'e´tend sur 36 mois, impliquant un consortium (ORN, UORL) de recherche multidisciplinaire et comple´mentaire qui verra la conception d’un spectrographe intelligent et facilement re´plicable (deux ans de CDD et mate´riel demande´s), le de´veloppement d’outils pour la de´tection et l’identification automatique des sursauts solaires (une the`se demande´e) et le développement de méthode de compression de données pour optimiser l’exploitation des observations pour les etudes scinetifiques et le volet opérationnel. Toutes ces e´tapes permettront une meilleure gestion des risques lie´s a` la me´te´orologie de l’espace.