Trente ans après son lancement, l'observatoire spatial SOHO reste « l'œil de l'humanité » sur le Soleil. Du 2 décembre 1995 au 3 décembre 2025, la mission conjointe de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de la NASA a parcouru le chemin d'une courte expérience planifiée à une plateforme de premier plan pour l'observation à long terme et ininterrompue de notre voisine stellaire. Située à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre au voisinage du point L1 du système Soleil-Terre, la sonde Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) assure une vue unique et ininterrompue sur les tempêtes solaires, les cycles magnétiques et les changements du rayonnement solaire qui façonnent l'environnement spatial autour de notre planète.

SOHO est devenu synonyme de persévérance, d'ingéniosité technique et de coopération internationale. Après avoir perdu son orientation et le contact avec la Terre en 1998, la sonde a été – grâce à une recherche internationale complexe et des interventions précises – remise en service. Ensuite, en quelques mois seulement, elle a « appris » à voler sans gyroscopes : des mises à niveau techniques ont permis sa stabilisation à l'aide de roues de réaction, de viseurs d'étoiles et de capteurs solaires. Ainsi, SOHO est devenue la première sonde spatiale stabilisée sur trois axes fonctionnant couramment sans gyroscopes – une solution qui a changé les normes de gestion de missions similaires et prolongé la vie de la mission de plusieurs décennies.

Pourquoi justement L1 : scène pour une « transmission non-stop » solaire

Le point L1 offre un équilibre gravitationnel entre le Soleil et la Terre. Une sonde en orbite de halo autour de L1 ne traverse ni nuits terrestres ni éclipses et a une vue constamment « frontale » sur le Soleil. C'est pourquoi SOHO est devenu dès le début une source d'images continues et de données en temps réel. De la radiométrie de l'irradiance solaire totale (TSI) de l'instrument VIRGO, en passant par les mesures héliosismiques (MDI) qui « écoutent » les oscillations solaires, jusqu'aux séquences spectaculaires du coronographe LASCO révélant la couronne et les départs d'éjections de masse coronale (CME) – les connaissances de SOHO entrent dans les travaux scientifiques, les prévisions opérationnelles de la météorologie spatiale et les matériels éducatifs à travers le monde.

Jalons scientifiques : de l'intérieur du Soleil au système d'alarme pour la Terre

Héliosismologie : première fois « sous la peau » d'une étoile

SOHO a ouvert la porte à l'héliosismologie – une discipline qui étudie le Soleil à travers le voyage des ondes sonores à travers son intérieur. L'instrument MDI (Michelson Doppler Imager) a permis les premières cartes détaillées des flux de plasma sous la photosphère, révélant des structures ressemblant à des courants-jets ainsi que des « vents » globaux dans la zone de convection. Les séries combinées de MDI (SOHO) et HMI (SDO) ont également résolu un dilemme de longue date concernant les grands flux méridionaux : au lieu de multiples cellules, chaque hémisphère solaire est dominé par un immense « tapis roulant » qui guide le plasma de l'équateur vers les pôles et profondément en retour vers l'équateur, dans un cycle d'une longueur proche de 22 ans. Une telle dynamique relie naturellement les flux internes et le cycle magnétique solaire et explique pourquoi les ceintures de taches migrent vers l'équateur avec le temps.

Avec quelle stabilité le Soleil brille : TSI contre EUV variable

L'irradiance solaire totale (TSI) – l'énergie par mètre carré au sommet de l'atmosphère terrestre – change relativement peu : de l'ordre d'environ 0,1 % au cours d'un cycle typique de onze ans. Une longue série soigneusement calibrée de mesures VIRGO de la sonde SOHO a permis des comparaisons avec d'autres instruments radiométriques et consolidé les valeurs de référence pour les études climatiques. Contrairement à la TSI, l'ultraviolet extrême (EUV) et le rayonnement X mou varient beaucoup plus fortement : à travers la majorité du spectre EUV, les changements sont approximativement doubles entre le minimum et le maximum d'activité, et dans les longueurs d'onde plus courtes et les rayons X, ils atteignent des facteurs encore plus grands. Cette variabilité chauffe et ionise directement la haute atmosphère, affectant l'expansion des orbites satellitaires, les communications radio et la précision GNSS.

LASCO et prévision de la météorologie spatiale : de la science aux opérations

LASCO est un coronographe – un télescope avec un masque disque qui occulte la photosphère éblouissante, révélant la couronne extrêmement faible. Dans ses cadres, les CME sont vues comme d'immenses « calottes » de plasma et de champ magnétique se détachant du Soleil. Ces séquences servent d'entrée aux modèles opérationnels comme WSA-Enlil, qui déterminent si et quand l'impact d'une onde de choc et un changement du vent solaire atteindront la Terre. La fenêtre d'avertissement habituelle varie de 1 à 4 jours, selon la vitesse et la géométrie de l'éjection et les conditions interplanétaires. Le centre américain de prévision de la météo spatiale (NOAA/SWPC) utilise systématiquement LASCO dans les opérations depuis 2011, et une nouvelle génération de coronographes opérationnels (par ex. CCOR-1) renforce encore ce lien entre la science et la surveillance quotidienne.

Succès inattendu : 5000 comètes – et plus

SOHO est aussi devenu le « chasseur de comètes » le plus prolifique de l'histoire. Grâce au projet de science citoyenne Sungrazer, des volontaires du monde entier examinent systématiquement les images LASCO et signalent des découvertes. En mars 2024, le catalogue a atteint la 5000e comète, ce par quoi SOHO a consolidé le titre de découvreur de comètes le plus performant de tous les temps. Et 2024 a été en outre marquée par le passage spectaculaire de la comète C/2023 A3 (Tsuchinshan–ATLAS) à travers le champ de vision de LASCO – pendant de fortes éruptions sur le Soleil – où une traînée de poussière unique et étroite visible sur tout le cadre a été enregistrée.

Données ouvertes et héritage de l'instrumentation

SOHO a également façonné la philosophie des données ouvertes et la « matrice » de l'instrumentation pour la génération qui suit. Solar Orbiter image les pôles du Soleil depuis des latitudes héliographiques plus élevées et vole bien plus près du Soleil que SOHO, tandis que le Solar Dynamics Observatory (SDO) poursuit la tradition des images du disque entier et de l'héliosismologie à haute résolution. Dans des configurations « multipoints », avec la sonde de la NASA Parker Solar Probe, les missions créent un pont entre les sources d'éruptions et les mesures dans le vent solaire – une synergie qui permet des comparaisons, la vérification de modèles et une compréhension plus profonde des liens hélio-terrestres.

Cinq accents marquants des dernières années

1) Un « tapis roulant » par hémisphère

Les enregistrements cumulés de MDI (SOHO) et HMI (SDO) ont montré que la circulation méridienne dans chaque hémisphère forme en moyenne une grande cellule avec un circuit complet de l'ordre de 22 ans. Cette image explique élégamment la migration de la ceinture de taches vers l'équateur au cours du cycle et relie fortement les flux internes, la régénération du champ magnétique et les manifestations de surface de l'activité.

2) TSI : petit changement, grande importance ; EUV : grand « swing »

Les mesures VIRGO ont montré que la TSI varie d'environ 0,1 % au cours du cycle – peu, mais de manière cohérente et climatiquement pertinente. En revanche, le rayonnement EUV double typiquement entre le minimum et le maximum, et dans les ondes les plus courtes et la région des rayons X, les fluctuations sont encore plus grandes. Ces changements se reflètent directement sur la thermosphère et l'ionosphère, avec des conséquences pour la dynamique satellitaire, les liaisons radio et le positionnement.

3) Du laboratoire à la loi

Aux États-Unis en 2020 a été adoptée la loi PROSWIFT, renforçant le système national d'observation et de prévision de la météorologie spatiale. Bien qu'il s'agisse d'un cadre général, dans la pratique opérationnelle, les images LASCO sont depuis longtemps devenues une entrée clé pour les prévisions de la NOAA et les simulations WSA-Enlil qui donnent 1 à 4 jours d'avertissement pour d'éventuelles tempêtes géomagnétiques.

4) 5000e comète – le couronnement de la science citoyenne

Mars 2024 a apporté la 5000e comète au catalogue SOHO – un seuil historique atteint grâce à des milliers de volontaires. De plus, l'automne 2024 a livré un spectacle visuel : Tsuchinshan–ATLAS dans le même cadre avec de puissantes éruptions, ce que LASCO a enregistré avec des détails exceptionnels.

5) Proba-3 et Vigil : regard au-delà de l'horizon d'aujourd'hui

La mission Proba-3 de l'ESA a démontré en 2025 les premières « éclipses artificielles » contrôlées – deux satellites en formation précise créant une occultation artificielle pendant des heures et ouvrant la vue sur la couronne la plus interne. L'étape suivante pour la communauté opérationnelle est Vigil, la première mission européenne prévue pour une surveillance « latérale » constante du Soleil depuis le voisinage du point de Lagrange L5, ce qui permettra des détections plus précoces d'éruptions émergeant tout juste en direction de la Terre.

SOHO aujourd'hui : une infrastructure dont on peut difficilement se passer

Trente ans après son lancement, SOHO reste le fondement de la « conscience situationnelle » solaire. LASCO reste le seul instrument spatial fournissant en continu des images à haute fréquence de la couronne depuis la direction de la Terre ; d'autres instruments (par ex. SEM, CELIAS, ERNE) assurent des données sur le rayonnement et les particules en temps réel. Les animations publiques et les clips GIF/MPEG rapides, accessibles à tous, permettent aux professionnels et aux passionnés de suivre les événements presque comme dans une salle de contrôle.

Et ensuite

Alors que l'on approche de la fin formelle de 2025, SOHO continue de livrer des données précieuses et un contexte sans lesquels il serait difficile de comprendre les enregistrements de Solar Orbiter et Parker Solar Probe. Même lorsque la sonde se taira un jour, son archive restera l'étalon-or : de la TSI calibrée par VIRGO et des longues séries de CME aux statistiques de milliers de comètes. Au sens opérationnel, une nouvelle génération d'instruments (comme CCOR-1) et Vigil depuis un angle « latéral » compléteront l'image – bâtissant sur l'héritage d'une mission qui a montré que les résultats les plus durables naissent lorsque la science, l'ingénierie et les données ouvertes travaillent ensemble.