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L'évasion des électrons destructeurs - Présenté par Science @NASA.
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Attention, la Terre est entourée d'électrons qui peuvent perturber notre technologie.
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Une population d'électrons à haute énergie habite les ceintures de rayonnement de Van Allen, au-dessus de la Terre.
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Bien que ces électrons ne présentent aucun danger pour les humains à la surface de la Terre, où nous sommes protégés par l'atmosphère, ils sont la cause de nombreuses défaillances d'engins spatiaux.
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Les essaims d'électrons peuvent pénétrer et électrifier les coques des satellites et l'électronique sensible aux courts-circuits.
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Les éviter est une bonne idée. Mais pour les éviter, il faut savoir où ils sont, et c'est un problème parce que ces électrons peuvent être très fugaces.
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Les ceintures de Van Allen ont été découvertes en 1958, ce fut l'une des premières réalisations scientifiques de l'ère spatiale.
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Pendant les tempêtes solaires, on sait que les électrons de haute énergie dans les ceintures disparaissent, pour revenir quelques heures plus tard.
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Ce phénomène étrange a été repéré pour la première fois dans les années 1960, et continue de laisser les physiciens perplexes.
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En 2012, la NASA a lancé les sondes Storm Belt Radiation ou RBSP, qui ont depuis été renommées sondes de Van Allen.
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Plutôt que d'éviter les ceintures de rayonnement, ces engins spatiaux blindés s'y aventurent régulièrement.
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Leur mission est de découvrir ce qui rend la ceinture si dangereuse, et si imprévisible.
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En quelques années après leur lancement, les sondes Van Allen ont fait de nombreuses découvertes, comme l'existence occasionnelle d'une troisième ceinture de rayonnement que personne ne connaissait auparavant.
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Le mystère des électrons disparus, cependant, n'a pas été entièrement résolu.
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Une idée populaire parmi les chercheurs est que les électrons se précipitent dans la haute atmosphère terrestre, déposant leur énergie au-dessus de la surface de notre planète.
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Mais comment ? Qu'est-ce qui pourrait déclencher une telle pluie d'électrons ?
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Pour répondre à cette question, les sondes Van Allen avaient besoin d'aide d'en bas.
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Depuis 2013, une équipe internationale de chercheurs, dirigée par la physicienne Robyn Millan de Dartmouth College, lance des ballons de recherche depuis l'Antarctique, chacun de plus de huit étages de haut.
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Ces énormes ballons sont portés par les vents circumpolaires autour du pôle Sud,
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et s'envolent jusqu'à 40 kilomètres de haut, car ils cherchent des signes que les électrons pénètrent dans l'atmosphère au-dessus.
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Le nom du programme est BARREL, abrégé pour Balloon Array for Radiation Belt Relativistic Electron Loss.
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Quand une pluie d'électrons a lieu, on peut remarquer la lueur révélatrice de rayons X.
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Ces rayons X sont le sous-produit d'électrons qui heurtent des atomes et des molécules dans la haute atmosphère.
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Les ballons de BARREL sont équipés d'une charge utile de capteurs pour observer de telles émissions.
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Parfois, les ballons sont en vol lorsque les sondes Van Allen passent au-dessus.
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C'est la position idéale : les deux sondes peuvent ainsi suivre les électrons d'en haut, tandis que les ballons le font par le bas.
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C'est déjà arrivé deux fois : le 3 et le 6 janvier 2014 et les chercheurs ont bien pu exploiter ces moments.
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Travaillant ensemble, les sondes Van Allen et BARREL ont réussi à résoudre une partie de la question des électrons.
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« Les électrons se sont progressivement érodés au cours de plusieurs jours, en partie par interaction avec les sifflements plasmasphériques », c'est ce que Millan et ses collègues ont écrit dans une lettre publiée à Nature.
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Le sifflement plasmasphérique est un type de rayonnement électromagnétique, ou onde de plasma, qui peut disperser ces électrons de haute énergie vers la terre.
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En regardant depuis l'Antarctique, BARREL a pu mesurer les électrons perdant leur perte d' énergie sous la forme de radiographies relativement inoffensives.
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Des sifflements plasmasphériques ont été observés simultanément par les deux satellites de sondes Van Allen.
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Il peut y avoir d'autres moyens pour les électrons de s'échapper des ceintures Van Allen, et le mystère est donc loin d'être résolu.
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Alors que 2015 touche à sa fin, l'équipe BARREL a terminé une troisième campagne de vols en montgolfière au-dessus de la Suède à la recherche d'indices supplémentaires.
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