Le modèle de plasmasphère de l’IASB
La plasmasphère est une région de la magnétosphère interne de la Terre, remplie de plasma dense et de faible énergie d'origine ionosphérique, formant une région toroïdale autour de la Terre. Sa limite extérieure est appelée la plasmapause.
Le modèle de plasmasphère de l’IASB est un modèle dynamique cinétique 3D de la plasmasphère couplé à un modèle empirique de l'ionosphère (IRI, « International Reference Ionosphere ») utilisé comme condition limite. La position de la plasmapause est déterminée en utilisant le mécanisme d'instabilité d'interchange.
Le projet SafeSpace
SafeSpace était un projet de recherche scientifique financé par le programme-cadre de l'UE, Horizon 2020. Il a débuté en janvier 2020 et a duré 3 ans. Le projet visait à faire progresser les capacités de prévision des risques naturels de la météorologie spatiale et, par conséquent, à contribuer à la sécurité des infrastructures spatiales grâce à la transition de puissants outils de prévision de la météorologie spatiale depuis la recherche vers leur exploitation opérationnelle.
Pour assurer un transfert efficace et optimisé de la science à l'application, une collaboration étroite a été créée entre des universités et des instituts de recherche (NKUA, ONERA, KU Leuven, IAP, UPS, IASB), un partenaire majeur de l'industrie spatiale européenne (TAS) et une entreprise spatiale (SPARC).
Ce consortium a amélioré la modélisation des ceintures de radiation de Van Allen en incorporant des processus et des paramètres très importants pour la dynamique de ces ceintures dans un modèle physique existant (Salammbô). La position de la plasmapause obtenue à partir du modèle de plasmasphère sert d'input pour les modèles d'interaction onde-particule et les données de densité obtenues par ce même modèle servent d’input pour le modèle d'assimilation de données Salammbô.
Principaux résultats
Le résultat final du projet est un modèle sophistiqué de la ceinture de radiation externe et un prototype de service de météorologie spatiale fournissant pour cette ceinture de radiation des indicateurs environnementaux adaptés à trois types d’orbites différentes autour de la Terre, orbite basse (LEO), moyenne (MEO) et géostationnaire (GEO), et ce avec une prévision de 4 jours.
Vous voulez en savoir plus ?
- SafeSpace project: Radiation Belt Environmental Indicators for the Safety of Space Assets
- SafeSpace Work package on Inner Magnetosphere Dynamics
Références
Dahmen, N., Sicard, A., Brunet, A., Santolik, O., Pierrard, V., Botek, E., and Darrouzet, F. (2022). FARWEST: Efficient computation of wave-particle interactions for a dynamic description of the electron radiation belt diffusion. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 127(10), e2022JA030518, https://doi.org/10.1029/2022JA030518.
Pierrard, V., Botek, E., and Darrouzet, F. (2021). Improving Predictions of the 3D Dynamic Model of the Plasmasphere. Frontiers in Astronomy and Space Sciences, 8:681401, https://doi.org/10.3389/fspas.2021.681401.
