SCIENCES ET TECHNIQUES
LES RELATIONS SOLEIL - TERRE
LE RADAR SuperDARN
Les objectifs scientifiques
La convection constitue la réponse primaire
de la magnétosphère aux sollicitations du milieu
interplanétaire, et aux divers mécanismes de couplage
se produisant à l'interface entre le vent solaire et
la magnétosphère. Son étude est l' objectif
principal du réseau SuperDARN . Mais par son caractère
global, le réseau SuperDARN permet d'aborder de nombreux
thèmes de recherche connexes, comme la conjugaison magnétique
entre les hémisphères Nord et Sud, les oscillations
de la magnétosphère ou les transferts d'énergie
depuis l'atmosphère ionisée vers l'atmosphère
neutre.
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Vue d'ensemble du radar SuperDARN
Kerguelen. |
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En dehors des objectifs généraux mentionnés ci-dessus,
un objectif spécifique du radar Kerguelen (et plus particulièrement
de la paire Kerguelen-Syowa) est l'étude des relations de conjugaison
magnétique entre les hémisphères Nord et Sud.
L' équipotentialité des lignes de force du champ magnétique
terrestre, au moins à grande échelle, est source de
symétrie entre les caractéristiques électrodynamiques
des régions conjuguées. Cependant les sources d'asymétrie
entre les hémisphères sont nombreuses et variées.
Il s'agit en premier lieu de l'inclinaison de l' axe de rotation de
la Terre sur le plan de l' écliptique qui induit un effet saisonnier,
ainsi que de l' inclinaison de l'axe du dipôle géomagnétique
par rapport à l'axe géographique qui induit un effet
diurne. La composante azimutale By du champ magnétique interplanétaire
introduit un déplacement des vortex de convection en sens inverse
entre les deux hémisphères. Un effet saisonnier important
est dû aux différences de conductivité entre les
ionosphères polaires d' été et d'hiver. Ceci
se traduit par une forte dissymétrie dans les capacités
des ionosphères Nord et Sud à fermer les courants magnétosphériques
s'écoulant le long des lignes de force, et crée également
une dissymétrie des champs électriques et de la convection
du plasma qui leur sont associés.
L' intérêt de la paire Kerguelen -Syowa vis à
vis de ces objectifs est considérablement renforcé par
le fait que le champ de vue commun est magnétiquement conjugué
avec la paire Thykkvibaer-Hankasalmi qui couvre le nord de la Scandinavie,
extrêmement riche en moyens d'observation. En particulier, la
présence des radars à diffusion incohérente européens
EISCAT (European Incoherent Scat ter) et ESR (Eiscat Svalbard Radar)
permet une étude complète des paramètres de l'
ionosphère. Cette concentration d' instruments de diagnostic
au sol est aussi d'un grand support pour l'expérience CLUSTER-2
dans la mesure où ces 4 satellites effectuent des mesures détaillées
dans la magnétosphère lointaine sur les mêmes
lignes de force du champ magnétique terrestre.
Le réseau SuperDARN contribue ainsi à une meilleure
connaissance de la haute atmosphère, cette région de
notre environnement où s'exercent des activités humaines
de plus en plus nombreuses. Dans ce cadre, grâce à leur
fonctionnement continu et à leur large couverture spatiale,
les radars du réseau SuperDARN participent activement au développement
de la "météorologie de I' espace".
En effet, tous les radars de I 'hémisphère Nord sont
maintenant reliés à Internet et envoient toutes les
3 à 7 secondes des informations permettant de calculer en temps
réel des cartes de convection et d' en extraire le potentiel
électrostatique régnant à travers la calotte
polaire entre les cellules de convection. Ce potentiel pouvant atteindre
100 à 150 KY est le reflet de la différence de potentiel
entre les deux flancs de la magnétosphère, et est aussi
une indication de la quantité d' énergie qui est transférée
du vent solaire vers l'environnement terrestre. |
Jean-Paul Villain et Jean-Claude Cerisier
1. Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement,
UMR 6115, Orléans
2. Centre d'études des Environnements Terrestre et Planétaires,
UMR 8639, St-Maur-des-Fossé
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