LESIA - Observatoire de Paris

L’instrument STIX sur Solar Orbiter

vendredi 27 janvier 2017, par Nicole Vilmer


L’expérience Spectrometer/telescope for Imaging X-rays (STIX) a été proposée par un consortium international conduit par l’institut FHNW (Fachhochschule Nordwestschweiz) à Windish en Suisse (PI A.O. Benz puis S. Krucker) en réponse à l’appel d’offre de l’ESA pour Solar Orbiter. L’objectif de STIX est de fournir les diagnostics des particules (ici essentiellement des électrons) qui sont accélérées en liaison avec l’activité solaire et qui interagissent dans l’atmosphère solaire (essentiellement rayonnement de freinage des électrons dans le domaine des rayons X).

STIX est l’instrument de Solar Orbiter qui permet de faire le lien entre les mesures en imagerie de l’atmosphère solaire (diagnostics du champ magnétique, diagnostics UV EUV des régions actives éruptives) et les mesures in-situ (émissions radioélectriques des faisceaux d’électrons se propageant dans la haute atmosphère solaire et mesures directes par le satellite des électrons injectés dans le milieu interplanétaire).

STIX fournira des données de spectro-imagerie X des électrons thermiques et non-thermiques en interaction dans l’atmosphère solaire dans une bande d’énergie allant de 4 à 150 keV. La mesure du rayonnement X des électrons par STIX permet d’obtenir des informations cruciales pour les autres instruments de Solar Orbiter (en particulier RPW et EPD) sur le « timing » de l’accélération des faisceaux d’électrons au soleil, sur la localisation de cette accélération à la surface du soleil et sur l’intensité et le spectre des électrons accélérés. La proximité du soleil permet d’aborder les questions de connectivité magnétique entre la surface solaire et le milieu interplanétaire et d’accélération des particules en s’affranchissant en grande partie des problèmes de propagation dans le milieu interplanétaire.

Performances de STIX
Energy Range4 – 150 keV
Energy Resolution (FWHM) 1 keV @ 6 keV to 15 keV @ 150 keV
Effective area 6 cm2
Finest angular resolution 7 arcsec
Coarsest angular resolution 3 arcmin
Field of view for imaging
Image placement accuracy 4 arcsec
Time resolution (statistics limited) >0.1 s

La participation française implique le CEA (Co-I Olivier Limousin, Sacha Brun ) pour la fourniture de micro-détecteurs CALISTE et le LESIA (Co-I Nicole Vilmer) pour le segment sol (développement d’une interface d’accès aux données et de logiciel de traitement) et l’exploitation scientifique après lancement.

STIX contribue à 3 des questions fondamentales auxquelles Solar Orbiter doit apporter de nouvelles réponses :

  1. Origine du champ magnétique héliosphérique et connectivité magnétique entre la région active et le milieu interplanétaire ? :
  2. Quelles sont les sources, les mécanismes d’accélération et les processus de transport des particules énergétiques ?
  3. Comment les transitoires solaires déterminent une variabilité héliosphérique ?

Personnels du LESIA impliqués sur STIX

Equipe scientifique LESIA  : N. Vilmer (Co-I), K.L. Klein, S, Masson, M. Maksimovic

Post-Doc : A. Strugarek (en collaboration avec AIM)

Ont également contribué : S. Musset (post-doc Univer. Minnesota), N. Fuller

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