La nouvelle mission de cartographie et d’accélération interstellaire (IMAP) de la NASA a été lancée le 23 septembre 2025. Son objectif est d’étudier l’héliosphère, le gigantesque bouclier créé par le Soleil. La mission déterminera les limites de l’héliosphère afin de mieux comprendre la protection qu’elle offre à la vie sur Terre et son évolution en fonction de l’activité solaire.
La mission IMAP fournira également des mesures quasi en temps réel du vent solaire, des données qui pourront être utilisées pour améliorer les modèles de prévision des impacts de la météorologie spatiale, allant des pannes de lignes électriques à la perte de satellites et à la santé des astronautes lors des voyages spatiaux.
L’espace est un lieu dangereux, que la NASA continue d’explorer pour le bien de tous. Il est rempli de radiations et de particules de haute énergie capables d’endommager l’ADN et les circuits imprimés. Cependant, la vie dans notre système solaire est préservée en partie grâce à l’héliosphère, une immense bulle créée par le Soleil qui s’étend bien au-delà de l’orbite de Neptune.
Avec le lancement, le 23 septembre, de la nouvelle mission de cartographie et d’accélération interstellaire (IMAP) de la NASA, l’humanité bénéficiera d’une compréhension de l’héliosphère plus précise que jamais. La mission déterminera les limites de l’héliosphère afin de mieux comprendre sa protection et son évolution en fonction de l’activité solaire. IMAP fournira également des mesures de la météorologie spatiale en temps quasi réel, essentielles au programme Artemis et aux voyages dans l’espace lointain.
Studio de visualisation scientifique de la NASA.
«Grâce à IMAP, nous approfondirons nos connaissances et notre compréhension de notre place non seulement dans le système solaire, mais aussi dans la galaxie tout entière», a déclaré Patrick Koehn, scientifique du programme IMAP au siège de la NASA à Washington. «À mesure que l’humanité étend son champ d’action et explore l’espace au-delà de la Terre, des missions comme IMAP apporteront de nouvelles pièces au puzzle de la météorologie spatiale, comblant ainsi le vide entre la sonde solaire Parker près du Soleil et les sondes Voyager au-delà de l’héliopause.»
L’héliosphère se forme grâce au flux constant de matière et de champs magnétiques émis par le Soleil, appelé vent solaire. Au fil du déplacement du Système solaire à travers la Voie lactée, l’interaction du vent solaire avec la matière interstellaire façonne l’héliosphère. L’étude de l’héliosphère aide les scientifiques à comprendre notre habitat spatial et comment il est devenu habitable.
En tant que cartographe céleste moderne, IMAP cartographie les limites de notre héliosphère et étudie ses interactions avec l’environnement galactique proche. Il cartographiera une grande variété de particules, de poussières, de rayonnement ultraviolet et de champs magnétiques dans l’espace interplanétaire afin d’étudier l’énergisation des particules chargées émises par le Soleil et leurs interactions avec l’espace interstellaire.
La mission IMAP s’appuie sur les projets Voyager et IBEX (Interstellar Boundary Explorer) de la NASA. En 2012 et 2018, les deux sondes Voyager sont devenues les premiers objets artificiels à franchir la frontière de l’héliosphère et à transmettre des mesures de l’espace interstellaire. Cela a permis aux scientifiques de se faire une idée de l’aspect et de la localisation de cette frontière en deux points précis. La cartographie de l’héliosphère réalisée par IBEX a laissé de nombreuses questions en suspens. Grâce à une résolution 30 fois supérieure et à une imagerie plus rapide, IMAP contribuera à combler ces lacunes concernant l’héliosphère.
Parmi les dix instruments d’IMAP, trois exploreront la limite de l’héliosphère, collectant des atomes neutres énergétiques (ENA). De nombreux ENA proviennent de particules chargées positivement émises par le Soleil, mais après avoir traversé le Système solaire, elles entrent en collision avec des particules de l’espace interstellaire. Cette collision provoque la neutralisation de certaines de ces particules chargées positivement, créant ainsi un atome neutre énergétique. Cette interaction redirige également de nouveaux ENA, dont certains sont renvoyés vers le Soleil.
Les particules chargées sont contraintes de suivre les lignes de champ magnétique, mais les filaments ionosphériques atomiques (ENA) se déplacent en ligne droite, insensibles aux torsions, aux méandres et aux turbulences des champs magnétiques qui imprègnent l’espace et délimitent l’héliosphère. Ceci permet aux scientifiques de retracer l’origine de ces «messagers» ionosphériques atomiques et d’étudier des régions lointaines de l’espace. La mission IMAP utilisera les ENA collectés près de la Terre pour retracer leur origine et cartographier les limites de l’héliosphère, qui seraient autrement invisibles à une telle distance.
La mission IMAP étudiera l’héliosphère, notre foyer dans l’espace. NASA/Université de Princeton/Patrick McPike
«Grâce à son ensemble d’instruments complet et à la pointe de la technologie, IMAP améliorera notre compréhension de deux questions fondamentales: comment les particules sont énergisées et transportées à travers l’héliosphère, et comment l’héliosphère elle-même interagit avec notre galaxie», a déclaré Sri Kanekal, scientifique de la mission IMAP au Centre de vol spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.
La mission IMAP fournira également des observations quasi en temps réel du vent solaire et des particules solaires énergétiques, susceptibles de créer des conditions dangereuses dans l’espace proche de la Terre. Située au point de Lagrange L1, à environ 1,6 million de kilomètres de la Terre en direction du Soleil, IMAP permettra d’anticiper l’arrivée de particules dangereuses se dirigeant vers notre planète environ une demi-heure à l’avance. Les données recueillies contribueront à l’élaboration de modèles capables de prédire les impacts de la météorologie spatiale, allant des pannes de courant aux pertes de satellites.
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«La mission IMAP fournira des informations cruciales pour les voyages dans l’espace lointain, où les astronautes seront directement exposés au vent solaire», a déclaré David McComas, chercheur principal du projet IMAP à l’université de Princeton.
En plus de mesurer les rayons cosmiques riches en entropie et les particules du vent solaire, IMAP effectuera également des mesures directes de la poussière interstellaire — des amas de particules plus petites qu’un grain de sable provenant de l’extérieur du système solaire. Cette poussière cosmique est principalement composée de particules rocheuses ou riches en carbone, résidus des explosions de supernovae.
La composition élémentaire précise de cette poussière cosmique est une sorte de timbre-poste indiquant son origine galactique. Son étude pourrait éclairer la composition des étoiles situées bien au-delà de notre système solaire. Elle permettra également aux scientifiques d’approfondir considérablement notre compréhension de ces constituants fondamentaux du cosmos et d’obtenir des informations précieuses sur la composition de la matière interstellaire.
David McComas dirige la mission, en collaboration avec une équipe internationale de 27 organisations partenaires. Le Laboratoire de physique appliquée (APL) gère le développement et la production du vaisseau spatial et assure la gestion de la mission. IMAP est la cinquième mission du programme Solar Terrestrial Probes (STP) de la NASA. Le Bureau des projets de recherche et d’héliophysique du centre Goddard de la NASA gère le programme STP pour la Division d’héliophysique de la Direction des missions scientifiques de la NASA. Le programme de services de lancement de la NASA, basé au Centre spatial Kennedy en Floride, gère le lancement de la mission.
Comment s’est déroulé le lancement de la sonde IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe)? Le 18 septembre, des équipes ont acheminé le tout nouvel observatoire météorologique spatial de la NASA et deux véhicules de lancement partagé depuis le centre de traitement des charges utiles Astrotech Space Operations de Titusville jusqu’à un hangar SpaceX situé sur le complexe de lancement 39A du Centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride. Une fusée Falcon 9 de SpaceX lancera les missions au plus tôt à 7h32 (heure de l’Est) le mardi 23 septembre, depuis le complexe de lancement 39A du Centre spatial Kennedy de la NASA.
Ces derniers jours, les techniciens ont mené à bien plusieurs opérations critiques afin de préparer le vaisseau spatial pour cette mission. Ils ont tout d’abord assemblé les deux satellites IMAP — l’observatoire géocoronal Carruthers et le satellite SWFO-L1 (Space Weather Follow On – Lagrange 1) de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) — à l’aide de l’adaptateur de charge utile secondaire Evolved.
L’équipe a ensuite fixé l’anneau, auquel sont attachés les modules de covoiturage, au nœud de fixation de la charge utile, qui reliera les trois observatoires au deuxième étage de la fusée. Puis, les spécialistes ont fixé l’observatoire IMAP à l’adaptateur de charge utile. Enfin, ils ont assemblé l’adaptateur de charge utile à l’anneau, achevant ainsi l’intégration des trois engins spatiaux en une seule unité de lancement.
Des techniciens du centre d’opérations spatiales Astrotech, situé près du Centre spatial Kennedy en Floride, installent la sonde IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) de la NASA, l’observatoire géocorona Carruthers et le satellite SWFO-L1 (Space Weather Follow On–Lagrange 1) de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) à l’intérieur de la coiffe d’une fusée Falcon 9 de SpaceX, le mardi 16 septembre 2025. (NASA/Kim Shiflett)
Le 16 septembre, les spécialistes d’Astrotech ont placé la charge utile dans la coiffe de la fusée. Celle-ci protège le vaisseau spatial des forces aérodynamiques et de la chaleur durant l’ascension. Environ trois minutes après le décollage, les deux moitiés de la coiffe se sépareront de la fusée et reviendront sur Terre, où SpaceX prévoit de les récupérer.
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Après avoir vérifié que les observatoires étaient en bon état de fonctionnement, l’équipe a transporté avec précaution la structure encapsulée. Il a fallu plusieurs heures pour acheminer cet équipement fragile jusqu’au hangar de SpaceX, où l’équipe installerait le vaisseau spatial encapsulé sur la fusée.
La mission IMAP a été confirmée lors d’une revue de préparation au vol menée par l’agence jeudi. Les responsables de la mission, issus de la NASA, de SpaceX et du vaisseau spatial IMAP, ont mené cette revue au Centre spatial Kennedy de la NASA afin de faire le point sur l’état d’avancement de la mission et de confirmer qu’elle est prête pour les derniers préparatifs de lancement.
Après leur lancement, les trois sondes spatiales se placeront en orbite autour du Soleil, près du point de Lagrange I, à environ 1,6 million de kilomètres de la Terre. De ce point, IMAP cartographiera les limites de l’héliosphère, la bulle protectrice formée par le vent solaire dans l’espace interstellaire. La mission IMAP vise à étudier les forces qui déterminent la forme de l’héliosphère et à comprendre comment les particules solaires sont accélérées à des énergies extrêmement élevées. IMAP fournira également des observations quasi en temps réel du vent solaire et des particules énergétiques.
Les données recueillies par la mission IMAP serviront à développer le système IMAP Active Link in Real-Time (I-ALiRT). Ce système vise à améliorer la compréhension de la météorologie spatiale et à perfectionner les outils de prévision météorologique spatiale de nouvelle génération.
Les améliorations apportées par I-ALiRT permettront de fournir des informations plus précises aux astronautes participant aux missions lunaires et martiennes, notamment dans le cadre du programme Artemis. Elles amélioreront également les performances des technologies au sol vulnérables aux phénomènes météorologiques spatiaux, tels que les éjections de masse coronale. Ces données complètent le système SWFO-L1 de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), qui diffuse des alertes et des avertissements importants aux acteurs concernés. Il s’agit d’une avancée majeure pour l’amélioration des prévisions météorologiques spatiales et la protection de nos infrastructures, tandis que la NASA poursuit l’exploration spatiale.
Des techniciens transportent la sonde IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) de la NASA, ainsi que l’observatoire géocoronavirus Carruthers et le satellite SWFO-L1 (Space Weather Follow On–Lagrange 1) de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), du mercredi 17 septembre 2025 en fin de journée au jeudi 18 septembre 2025 au matin, depuis le centre d’opérations spatiales Astrotech de Titusville, en Floride, jusqu’au hangar SpaceX du complexe de lancement 39A du Centre spatial Kennedy, également en Floride. (NASA/Kim Shiflett)
Carruthers étudiera l’exosphère terrestre, la couche la plus externe de l’atmosphère. Le satellite SWFO-L1 de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) surveillera la météorologie spatiale, contribuant ainsi à la protection des infrastructures critiques, de l’économie et de la sécurité nationale.
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