Le 30 septembre 2026, la mission Smile publie sa première moisson d'images. Sa caméra ultraviolette a capturé l'anneau complet des aurores boréales autour du pôle Nord, comme aucun satellite ne l'avait fait depuis 2008. Un peu plus tôt, le 23 septembre, l'Agence spatiale européenne et l'Académie chinoise des sciences ont déclaré l'engin apte à démarrer ses opérations scientifiques. Voici ce que ces premières images montrent, et pourquoi elles comptent.
L'anneau entier des aurores, comme plus personne ne l'avait vu depuis 2008
Depuis dix-huit ans, plus aucun satellite ne photographiait l'anneau complet des aurores boréales dans l'ultraviolet. Le dernier à l'avoir fait était TIMED, un engin de la NASA lancé en 2001 pour étudier la haute atmosphère. Smile met fin à ce trou, comme le confirme l'article de l'ESA du 30 septembre 2026.
Un mot sur ce que la caméra voit réellement. L'ultraviolet est une lumière plus énergétique que le bleu, invisible pour l'œil humain. Les aurores en émettent abondamment, car les particules du Soleil viennent exciter l'azote et l'oxygène de la haute atmosphère, qui restituent alors cette énergie sous forme de lumière. Filmer dans l'ultraviolet, c'est donc lire directement l'activité du ciel au-dessus des pôles, sans être gêné par les nuages ni par le jour, comme le détaille la page dédiée à l'aurore boréale.
La caméra ultraviolette, appelée UVI pour ultraviolet aurora imager, ou imageur ultraviolet des aurores, a été allumée le 16 juillet 2026. Sa toute première image date du 4 août. La première séquence vidéo, elle, remonte au 24 juillet. Elle couvre 58 minutes, de 00 h 00 à 00 h 58 en temps universel, et montre l'anneau de lumière onduler autour du pôle. Ces vagues trahissent une sous-tempête aurorale, une secousse brève dans le bouclier magnétique de la Terre.
Ce qu'une sous-tempête raconte du bouclier invisible qui nous protège
Pour comprendre l'image, il faut se représenter une bulle invisible. La Terre baigne dans un champ magnétique, une région d'influence qui s'étend loin dans l'espace. Cette bulle s'appelle la magnétosphère. Le Soleil, de son côté, souffle en permanence un flux de particules chargées, le vent solaire. Sans cette bulle, ce vent aurait depuis longtemps soufflé l'atmosphère terrestre, et notre planète ressemblerait à Mars.
D'ordinaire, la magnétosphère encaisse sans broncher. Mais il arrive que le vent solaire pousse plus fort. Les lignes du champ magnétique, ces courbes invisibles qui canalisent les particules, se compriment puis se pincent. Comme un élastique trop tendu qui claque, elles libèrent d'un coup une bouffée de particules vers les deux pôles. Ces particules percutent la haute atmosphère et y allument les aurores. C'est cette secousse que l'on appelle une sous-tempête.
Ces sous-tempêtes ne sont pas rares. L'ESA en attend environ 300 pendant les trois ans de mission prévus. Elles sont même plus fréquentes en ce moment, car le Soleil traverse la phase la plus active de son cycle de onze ans. Observer une seule d'entre elles ne suffit pas à comprendre le mécanisme. Il faut les suivre du début à la fin, à chaque fois, et c'est précisément ce que Smile sait faire.
45 heures d'affilée : l'orbite qui change tout
Les satellites précédents n'observaient les aurores que par tranches d'environ 15 heures au mieux. Or une tempête géomagnétique dure deux à trois jours. On ne pouvait donc jamais la voir en entier, du déclenchement à l'extinction. Smile comble ce manque avec une orbite très particulière.
L'engin voyage loin de la Terre en s'éloignant au-dessus du pôle Nord, jusqu'à environ 121 000 km, soit près du tiers de la distance qui nous sépare de la Lune. Là-haut, son champ de vue englobe tout l'anneau polaire, et il peut le filmer 45 heures d'affilée sans interruption. Ensuite, il redescend à environ 5 000 km au-dessus du pôle Sud. Cette descente sert à transmettre les données : plus un satellite est proche d'une station au sol, plus le transfert est rapide. Toutes les deux jours, Smile effectue donc ce trajet, collecte au Nord, livre au Sud.
Rayons X, ultraviolet, magnétisme et ions : la boîte à outils de Smile
Quatre instruments embarqués travaillent ensemble. La caméra à rayons X, SXI pour soft X-ray imager, doit révéler l'endroit exact où le bouclier magnétique est frappé par le vent solaire. C'est la contribution principale de l'Europe, développée au Royaume-Uni par l'université de Leicester et plusieurs laboratoires britanniques. UVI, la caméra ultraviolette pilotée par la Chine, montre la réaction du côté des aurores. Le magnétomètre MAG mesure le champ magnétique autour de l'engin. Et l'analyseur d'ions légers LIA compte et trie les particules chargées qui circulent dans la région.
SXI a été allumé avec succès, mais il reste un réglage à affiner. Pointée vers la Terre, la caméra capte pour l'instant trop de lumière parasite, c'est-à-dire de lumière indésirable venue de biais. Les équipes ajustent des paramètres et du logiciel à distance. La situation devrait s'améliorer toute seule : à l'approche de l'hiver boréal, le pôle Nord émet de moins en moins de lumière, et l'engin s'éloigne progressivement de la Terre. Le parasite doit atteindre son minimum à la mi-octobre. C'est à ce moment que SXI devrait livrer sa première vraie image de la magnétopause, la frontière où le vent solaire rencontre le champ magnétique terrestre.
Pour vérifier que SXI fonctionne, les équipes l'ont pointé vers le ciel profond. Deux images de test ont été publiées. La première montre Cassiopeia A, les restes d'une étoile qui a explosé à environ 11 000 années-lumière de nous. La seconde montre un vestige de supernova situé dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine voisine de la nôtre, à environ 160 000 années-lumière. Ces objets sont des cibles d'essai idéales, car leur gaz porté à des millions de degrés brille fort dans les rayons X.
Pour aller plus loin
- Le Soleil et la météo spatiale figurent au catalogue : retrouvez la fiche de SOHO, qui surveille le Soleil en continu, et celle de Parker Solar Probe, qui plonge dans la couronne solaire.
- Les notions pour suivre l'actualité spatiale : magnétosphère, vent solaire, aurore boréale et ultraviolet.
- Prochaine étape pour les astronomes amateurs : les aurores boréales se chassent aux hautes latitudes, renseignez-vous d'abord avec notre guide d'observation, puis repérez les nuits claires avec la carte du ciel.
- Les sources de cet article : Science begins for Smile, la première séquence ultraviolette et la première image ultraviolette, la vision ultraviolette de Smile, la vision X de Smile et la page mission Smile.
- Envie de partager vos images du ciel ? La galerie d'astrophotographies rassemble les clichés des lecteurs, en bas de la page Actualités.
