3D Radio Mapping sur ISEE3/ICE

La Mission ISEE3/ICE

La mission ISEE3 (International Sun/Earth Explorer 3) est une mission NASA d’étude des relations Soleil-Terre, lancée le 12 août 1978. C’est une sonde spatiale tournante qui emporte une série d’instruments pour l’étude du Soleil et du milieu interplanétaire. Elle est placée en orbite autour du point de Lagrange L1 de la Terre.

Trajectoire de ISEE3-ICE

Trajectoire de la sonde ISEE3-ICE tout au long de sa mission (1978-1999).

A la fin de sa mission nominale, en 1983, la NASA a décidé d’envoyer la sonde vers la comète Giacobini-Zinner, afin d’observer, pour la première fois et in-situ, le plasma dans la queue d’une comète. La mission est alors renommée ICE (International Cometary Explorer) et placée en orbite héliocentrique. Elle traversera la queue de la comète Giacobini-Zinner en 1985. La sonde a ensuite observé la comète de Halley en 1986. La mission est restée active jusqu’en 1999. Cependant la NASA n’a pas éteint la sonde lors de la fin de la mission et a prévu son retour aux alentours de la Terre en 2014. Sa porteuse a en effet été détectée en mai 2014 par une équipe qui tente d’en reprendre le contrôle.

L’instrument 3D Radio Mapping

Cet instrument, initialement destiné à étudier la trajectoire des électrons éjectés du soleil lors des éruptions et émettant des sursauts radio de type III, a été proposé par Jean-Louis Steinberg et Pierre Couturier (DESPA), et Robert Stone (GSFC) au début des années 1970. Il a été conçu et réalisé au DESPA (maintenant LESIA) en collaboration avec le laboratoire GSFC de la NASA.

Le récepteur est composé de 4 récepteurs multicanaux, à réponse logarithmique d’une dynamique de mesure de 70 dB développés au DESPA (maintenant LESIA). Il est connecté à un dipôle tournant de 2 x 45 m dans le plan de rotation de la sonde, et un dipole axial de 14 mètres (2 x 7 m).

Les mesures radio de l’instrument ont été archivées au CNES et à la NASA. Elles sont disponibles au CDPP, ainsi qu’au NSSDC. Les performances de l’instrument ont permis l’analyse in-situ du plasma par spectroscopie du bruit quasi-thermique vu par les antennes, technique reprise dans les expériences Ulysse, Wind, Cassini, et STEREO.

Résultats Marquants

L’instrument radio 3D-Radio-Sources est l’un des plus sensibles de tous les instruments radio basse fréquence lancés dans l’espace. Parmi tous les résultats et publications, nous pouvons mettre en avant les volets scientifiques :

• Caractérisation complète des sursauts solaires hectométriques et kilométriques de type III et de leurs effets de propagation dans l’espace interplanétaire. En particulier des orages de sursauts de type III (série de sursauts émis quasi continuellement pendant plusieurs jours).
• Cartographie du champ magnétique interplanétaire utilisant les sursauts solaires de type III comme traceurs.
• Première identification de la raie radio "2f_p" produite par des électrons du vent solaire au voisinage du pré-choc de la Terre.
• Première application de la spectroscopie du bruit thermique dans le vent solaire.
• Première mesure in situ de la densité et de la température des électrons dans la queue de la comète Giacobini-Zinner.
• Exploration radio de la magnétosphère terrestre. En particulier, découverte d’une nouvelle composante isotrope des émissions radio kilométriques terrestres (ITKR).