vendredi, octobre 25, 2013

RENOIR et PICASSO à L'Observatoire de l'Oukaimeden


RENOIR[1] à l’Oukaimeden
 
Illustration des perturbations induite en haute atmosphère par l'activité solaire.
Préambule :
Du 04 au 12 Novembre une équipe de scientifiques américains se déplacera à l’Oukaimeden pour l’installation d’une nouvelle expérience scientifique. Cette opération est le fruit d’une convention de coopération dans le domaine des sciences de l’espace entre l’Observatoire Universitaire Cadi Ayyad et l’Université de l’Illinois.
Cette fois-ci ce sont les perturbations de la haute atmosphère qui constituent le champ d’intérêt scientifique des chercheurs de l’observatoire. Les perturbations en question intéressent aussi bien les astronomes (pour les ondes de gravité en particulier), que les chercheurs dans le domaine des télécommunications (perturbation induite dans l’ionosphère).
Ce programme a vu le jour suite à une rencontre organisée à l'Université Mohamed V les 19 et 20 Novembre 2009 ou il s'est avéré qu'une opportunité immédiate pouvait être saisie pour démarrer une coopération entre l’Observatoire de l’Oukaimeden et l'université de l'Illinois aux Etats Unies, autour de l'expérience RENOIR.
En effet, ladite expérience qui comporte plusieurs instruments de mesure de l'effet induit par l'activité solaire sur le climat spatiale, exige, une bonne qualité du site d'observation. Cette exigence est amplement satisfaite par l'observatoire de l'Oukaimeden.
Une discussion a été initiée, à ce sujet, avec les porteurs de projet côté américain et une équipe de chercheurs identifiée, au sein du Laboratoire Physique des Hautes Energies et Astrophysique, prête à assurer le suivi de cette initiative.

Contexte :
L’Année 2007 fut déclarée « Année Héliophysique Internationale ». Il s’en est suivi une initiative intitulée ISWI[2], l’Initiative internationale sur la météorologie spatiale. Cette opération de coopération internationale dans le domaine spatiale, à pour finalité d’évaluer les résultats scientifiques et techniques récemment obtenus dans le domaine des interactions Soleil-Terre. Dans cette optique plusieurs équipes de chercheurs ont rivalisé dans la mise en œuvre et le  déploiement d’instruments terrestres de météorologie spatiale à faible coût et de couverture mondiale.
Logo de l’Initiative Internationale ISWI

Un Réseau d’Observations Nocturnes distantes des régions Ionosphériques aux latitudes Equatoriales
 
Instrument FPI
Le projet RENOIR a pour objectif d’améliorer la compréhension de la variabilité dans l’ionosphère nocturne et de ses effets sur les systèmes cruciaux de navigation et de communication par satellite. Ce réseau permet d’étudier le système ionosphère/thermosphère aux latitudes basses et équatoriales, sa réponse aux orages ainsi que les irrégularités susceptibles d’apparaître au jour le jour.
Une station RENOIR est composée de:
a) un système d’imagerie ionosphérique à grand champ (PICASSO[3]);
b) deux capteurs interférométriques de Fabry-Pérot miniatures (FPI);
c) un récepteur GPS double fréquence; et
d) un réseau de cinq instruments de surveillance monofréquence de la scintillation de signaux GPS.
Les instruments de surveillance monofréquence permettent de mesurer la dimension, l’orientation et la vitesse des irrégularités. Le récepteur GPS double fréquence mesure le contenu électronique total de l’ionosphère.
Un système d’imagerie plein ciel (PICASSO) adjoint au FPI, mesure deux émissions thermosphère/ionosphère distinctes à partir desquelles la structure et le déplacement bidimensionnels peuvent être observés. Ces observations sont utilisées pour le calcul de la densité et de la hauteur de l’ionosphère. Les capteurs interférométriques de Fabry-Pérot miniatures mesurent les vents et les températures des particules thermosphériques neutres. Ces mesures sont utilisées dans l’analyse de la réponse de la thermosphère aux orages ainsi que de la contribution éventuelle des ondes de gravité aux instabilités équatoriales.
 Pour en savoir plus sur le sujet une journée de formation est programmée le Lundi 11 Novembre à la salle de séminaire du Département de Physique de la faculté des Sciences Semlalia de Marrakech comme suit :
 
Image AllSky du type que donne l'Instrument PICASSO
Séminaire :
«Étudier la météorologie spatiale par l’utilisation d'instruments basés au sol"

Thèmes abordés :
·       Notions de base de la physique des plasmas et application aux études de la haute atmosphère.
·       Echelle-Moyenne déplacement des perturbations ionosphériques.
·       Bulles de plasma équatorial.
·       Structure de marée dans la thermosphère

Références et liens :
-       Rapport sur l’Atelier ONU/NASA/Agence japonaise d’exploration aérospatiale sur l’Initiative internationale sur la météorologie spatiale (Le Caire, 6 au 10 novembre 2010). Rapport complet en PDF (Français)


Benkhaldoun Zouhair
Directeur de l’Observatoire
Universitaire Cadi Ayyad


[1] The Remote Equatorial Nighttime Observatory of Ionospheric Regions

[2] International Space Weather Initiative

[3] Portable Ionospheric Camera and Small-Scal Observatory

Emplacement à l'Observatoire

Emplacement choisi sur le site

Vue montrant les deux dômes de protection des instruments tel que installés en septembre 2013
Vue intérieure des supports des instruments