Prsentation PowerPoint

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Proposition d'instruments pour la mesure des
fluctuations magnétiques de la mission Solar
Orbiter
On connaît maintenant beaucoup de choses sur les
ondes existant dans le Vent Solaire au voisinage
de l'orbite de la Terre. Par contre de nombreux
points restent à élucider en ce qui concerne la
nature et le rôle des ondes dans le Vent Solaire
lorsque l'on se rapproche du Soleil. Pour le
moment les mesures effectuées au plus proche du
Soleil sont celles obtenues par les satellites
Helios 1 et 2 à une distance d'environ 0.3 UA. A
partir de ces observations nous proposons un jeu
de 2 capteurs magnétiques permettant la
caractérisation des fluctuations magnétiques à
0.2 UA dans la bande allant de 1 Hz jusqu'à
quelques MHz.
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Search Coil triaxial ELF-VLF pour Solar Orbiter
Ondes ELF/VLF turbulence d'Alfvén La
turbulence d'Alfvén et les ondes Ion-Cyclotron
jouent un rôle essentiel dans le chauffage et
l'accélération du Vent Solaire. De récentes
études faites à partir des mesures d'Helios (Tu
and Marsch, AA, 2001) fournissent de forts
arguments en faveur d'un chauffage du plasma par
la turbulence d'Alfvén et les ondes
Ion-Cyclotron, lequel continuerait d'être
significatif à de relativement grandes distances
du Soleil. Bien que ces ondes soient générées
en dessous et à la gyrofréquence des protons (OP
vaut environ 1 Hz à 0.2 UA), elles seront
observées jusqu'à 1 kHz à bord de Solar Orbiter
du fait de l'effet Doppler. Le niveau estimé de
ces ondes à 0.2 UA est de l'ordre de 10-2
nT/(Hz)1/2. Turbulence Whistler et ondes
acoustique ioniques Entre OP and Oe (2 kHz à 0.2
UA) le seul mode électromagnétique pouvant se
propager est le mode whistler. Les mesures
d'Helios montrent que la turbulence whistler est
présente dans le Vent Solaire pour des fréquences
allant jusqu'à Oe. A partir des observations
faites par Helios, on peut estimer le niveau des
émissions dans le mode whistler à 0.2 UA allant
de 10-5nT/(Hz)1/2 jusqu'à 10-1nT/(Hz)1/2 .
Helios a également permis de mettre en évidence
l'existence d'ondes électrostatiques du type
acoustique ioniques pour des fréquences allant de
la fréquence plasma ionique à la fréquence plasma
électronique (à 0.2 UA fpi 4 kHz et fpe 200
kHz). L'observation de ce mode bien au delà de
fpi est dû à l'effet Doppler. La mesure des
fluctuations magnétiques dans ce domaine des
fréquences sera nécessaire pour déterminer sans
ambiguïté la nature électrostatique ou
électromagnétique des ondes mesurées par Solar
Orbiter.
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Search Coil triaxial ELF/VLF
Réponse en fréquence. antenne 17 cm
antenne 10 cm
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Boucle magnétique HF pour Solar Orbiter
Un des principaux objectifs scientifiques de
Solar Orbiter est l'étude de l'accélération des
particules pendant et après les éruptions.
Différents mécanismes d'accélération peuvent
intervenir (accélération par des chocs
non-collisionnels, accélération associée à la
propagation des CME). Wind a fourni
d'excellents exemples d'émissions radio associées
à des éruptions et des CME se propageant dans le
milieu interplanétaire. La Figure B1 montre la
mesure combinée de type III et type II observés à
bord de Wind et par le radiotélescope IZMIRAN.
L'intensité des signaux observés est de l'ordre
de 30 à 100 nV/(mHz1/2). Pour un indice de
réfraction égal à un, l'intensité du champ
magnétique correspondant peut-être estimée de
l'ordre de 0.1 à 0.3 10-6 nT/Hz1/2. Les mesures
de Wind ont été faites à 1 AU. On peut donc
s'attendre à d'intenses émissions HF atteignant
10-4 nT/(Hz)1/2dans le cadre de Solar Orbiter. La
boucle magnétique HF de 20 cm développée au LPCE
a une sensibilité de to 0.3 10-6 nT/Hz1/2. On
peut encore améliorer la sensibilité de cet
instrument en augmentant sa taille. Des
simulations ont montré qu'une boucle de 50 cm
permettrait la mesure des ondes du type II et III
dans le domaine de fréquence allant de 100 kHz à
30 mHz.
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Boucle magnétique HF avec preamplificateur
Dimension 200 mm Masse totale 200g Puissance
300mW (5V)