L'Observatoire géospatial (GO) canadien : surveiller et prévoir les conditions météorologiques spatiales
Vue d'artiste de phénomènes solaires modifiant les conditions de l'environnement spatial près de la Terre. (Source : NASA.)
La nécessité de surveiller et de prévoir les conditions météorologiques spatiales augmente à mesure que croit notre dépendance à la technologie. Le rayonnement spatial a des effets sur les astronautes, les satellites et les systèmes terrestres. Des phénomènes météorologiques spatiaux ont causé une panne de courant au Québec en , des défaillances des satellites Anik E1 et Anik E2 en , et la perte de 40 satellites Starlink en . Vu sa position nordique, le Canada est grandement touché par les effets des conditions météorologiques spatiales. En revanche, c'est aussi un endroit idéal pour observer l'environnement spatial près de la Terre (le géoespace) où se produisent les phénomènes météorologiques spatiaux.
Les phénomènes météorologiques spatiaux peuvent perturber un grand nombre de nos technologies et infrastructures essentielles. (Source : NASA.)
L'Observatoire géospatial (GO) canadien est une initiative qui vise à aider la communauté universitaire à recueillir des données météorologiques spatiales qui permettront d'effectuer des recherches scientifiques et de créer des applications utiles aux Canadiens. Pour connaitre les conditions météorologiques spatiales, l'idéal est de combiner les mesures prises du sol à celles prises depuis l'espace, de surveiller les perturbations magnétiques dans l'espace ou la façon dont les ondes radio sont absorbées ou déviées, ou encore d'observer leur manifestation visuelle : les aurores polaires.
Instruments de collecte de données géospatiales
Après la publication d'un avis d'offre de participation en , deux projets ont été sélectionnés. Les ententes de financement, qui totalisent 6,5 M$ sur six ans, soutiennent l'utilisation d'instruments scientifiques sondant l'espace au-dessus du Canada pour recueillir des données qui amélioreront la compréhension des effets des phénomènes météorologiques spatiaux sur les infrastructures du pays. Elles assurent aussi la collecte continue des données et leur accès ouvert aux scientifiques canadiens et au public. Voici les projets retenus.
Établissement national de recherche du Canada du SuperDARN – Université de la Saskatchewan
Aurore boréale au-dessus du site radar canadien du SuperDARN à Saskatoon. (Source : Ashton Reimer.)
Le Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) est un réseau mondial de radars scientifiques qui sert à surveiller les conditions dans l'environnement spatial près de la Terre. Les radars permettent aux chercheurs d'observer l'effet des conditions météorologiques spatiales sur les flux de particules chargées dans l'ionosphère et la magnétosphère de la Terre. Les changements sont attribuables à des perturbations dans l'espace et sur Terre qui touchent des infrastructures modernes d'importance capitale, notamment des satellites, des réseaux électriques, des pipelines, des systèmes de communication radio et des stations spatiales (dangers dus au rayonnement). Le Canada contribue de manière fondamentale au SuperDARN en exploitant les cinq radars canadiens du réseau, situés à Saskatoon, Prince George, Rankin Inlet, Inuvik et Clyde River.
Les données du SuperDARN (en anglais seulement) sont accessibles sur le site de l'Université de la Saskatchewan.
Équipe du projet
- Kathryn McWilliams, Ph. D., Université de la Saskatchewan (chercheuse principale)
- Kevin Krieger, Université de la Saskatchewan
- Fiona Haynes, Université de la Saskatchewan
Space Environment Canada – Université Athabasca, Université de l'Alberta et Université de Calgary
Le vent solaire – un flux de particules éjectées du Soleil – percute la magnétosphère qui entoure la Terre (en bleu). (Source : ESA.)
Divers instruments et collaborateurs de l'installation Space Environment Canada. (Source : Space Environment Canada.)
L'installation Space Environment Canada réunit les programmes d'observation du géoespace depuis le sol de l'Université Athabasca, de l'Université de l'Alberta et de l'Université de Calgary. Elle comprend plusieurs projets financés par l'Observatoire géospatial (GO) Canada, comme CARISMA de l'Université de l'Alberta, TREx-ASI de l'Université de Calgary et AUTUMN de l'Université Athabasca.
Réalisée en collaboration, l'installation Space Environment Canada crée un réseau pancanadien de plus d'une centaine d'instruments au sol :
- magnétomètres : pour mesurer l'intensité des champs magnétiques;
- imageurs plein ciel : pour prendre des images de l'ensemble du ciel pour étudier les aurores;
- riomètres : pour mesurer l'intensité des ondes radio provenant de l'espace pour étudier les propriétés de l'ionosphère;
- spectrographes : pour décomposer la lumière en couleurs individuelles et enregistrer leur intensité, ce qui permet de déterminer la composition chimique des objets.
Ensemble, tous ces instruments font de Space Environment Canada la meilleure installation du monde pour la télédétection d'un large éventail de phénomènes ionosphériques et de leurs propriétés.
Grâce à l'installation Space Environment Canada, il sera possible de mieux comprendre les phénomènes météorologiques spatiaux qui présentent un risque pour l'exploitation d'infrastructures essentielles, comme les réseaux électriques et les systèmes de télécommunications. De plus, comme ses données de grande qualité seront ouvertes (en anglais seulement), elle permet de soutenir les objectifs scientifiques des missions spatiales canadiennes et internationales.
Équipe de projet
- Pr Eric Donovan, Université de Calgary (équipe de direction)
- Pr Martin Connors, Université Athabasca (équipe de direction)
- Pr Ian Mann, Université de l'Alberta (équipe de direction)
- David Milling, Ph. D., Université de l'Alberta (équipe de direction)
- Pre Emma Spanswick, Université de Calgary (équipe de direction)
- Pr Vassilis Angelopoulos, Université de la Californie à Los Angeles
- Pre Lauren Blum, Université du Colorado à Boulder
- Christine Gabrielse, Département des sciences spatiales, The Aerospace Corporation
- Pr Richard Horne, British Antarctic Survey
- Pre Allison Jaynes, Université de l'Iowa
- Pr David Knudsen, Université de Calgary
- Bea Gallardo-Lacourt, Ph. D., centre spatial Goddard de la NASA
- Pr Yoshizumi Miyoshi, Université de Nagoya
- Pr Robert Rankin, Université de l'Alberta
- Pr Craig Rodger, Université de l'Otago
- Pr Kazuo Shiokawa, Université de Nagoya
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