PECASUS – Pan-European Consortium for Aviation Space weather User Services

Physique spatiale
La météo spatiale peut affecter l'aviation en provoquant une dégradation des communications radio et satellite, une défaillance des systèmes embarqués, des doses de rayonnement élevées pour les passagers et une perturbation de la réception du signal provenant de la navigation par satellite. Le transport aérien est global et les mesures d’atténuation des risques liés à la météo spatiale nécessitent une prise en charge internationale. Le Conseil de l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale a désigné le consortium PECASUS comme l’un des trois centres mondiaux de services de météorologie spatiale. Le groupe de météorologie spatiale de l’IASB sera chargé de la coordination des activités du groupe d’experts des rayonnements.

Rayonnement à l'altitude de vol

L’environnement de rayonnement aux altitudes de l’aviation est façonné principalement par:

  • les rayons cosmiques galactiques (GCR)

et occasionnellement par:

  • les particules énergétiques solaires (SEP).

Ces deux phénomènes sont composés de particules à haute énergie (principalement des protons d’une énergie > 500 MeV) qui interagissent avec l’atmosphère terrestre et génèrent des particules secondaires.

Les protons à haute énergie qui pénètrent dans la magnétosphère par les cornets polaires (lignes du champ magnétique terrestre en forme d’entonnoir au-dessus des pôles Nord et Sud), ont un impact non seulement sur la santé de l'équipage et des passagers, mais également sur les communications HF et le fonctionnement des appareils électroniques. Une augmentation du niveau de rayonnement enregistré sur Terre en raison d'un événement SEP, est appelé « événement à particules » (Ground Level Enhancement, GLE).

Le consortium PECASUS

Le consortium PECASUS a été mis en place à la suite du récent appel de l’Organisation Internationale de l’Aviation Civile (ICAO) pour la provision d’un service d’information sur la météorologie spatiale mondiale. Le service demandé (24h/7) est axé sur la diffusion de messages d’alerte aux acteurs de l’aviation en cas d’événements météorologiques extrêmes ayant une incidence sur:

  • les systèmes GNSS
  • les communications par satellite
  • les communications HF
  • les niveaux de rayonnement aux altitudes de vol 

 

Sous le leadership du FMI (Finlande), responsable des communications vers le secteur de l’aviation, l’équipe PECASUS comprend plusieurs partenaires européens dotés de compétences et d’une expertise éprouvées en matière de services de météorologie spatiale. Les messages consultatifs seront produits par le STCE (Centre d’excellence solaire et terrestre, Belgique), auquel le groupe de météorologie spatiale de l’IASB apporte son savoir-faire et son expertise, sur la base d’une interprétation et d’une analyse approfondies des flux de données produits par:

  • la DLR (Allemagne)
  • l’INGV (Italie)
  • les laboratoires Seibersdorf (Autriche)
  • le STCE (Belgique)
  • le SRC (Pologne)
  • le FU (Chypre)

En outre, le MetOffice (UK) servira de solution de secours en cas de défaillance majeure du réseau, et le KNMI (Pays-Bas) se chargera de la liaison utilisateur et du suivi des performances du consortium.

Sur base de l’expertise acquise dans le cadre de plusieurs projets (COMESEP, SEPEM, SPENVIS, …) dans le domaine des rayonnements ionisants et de ses effets sur la technologie et la santé humaine, le groupe de météorologie spatiale de l’IASB s’est vu attribuer le rôle de coordonnateur du groupe d’experts et de fournisseur d’appui scientifique pour la compilation des avis de radiation. L'opération de service débutera en 2019.

 

Environnement de rayonnement de l'aviation
Figure 1 Rayonnement à l’altitude de vol (Tobiska et al., 2015)
Enhanced solar activity may increase radiation doses at flight altitude
Figure 2 Une activité solaire accrue peut augmenter les doses de rayonnement à l’altitude de vol, influer sur la communication et la navigation. (Crédits PECASUS)