L'expérience sur les ondes gravitationnelles atmosphériques (AWE) de la NASA a réalisé avec succès un test critique de l'environnement spatial. AWE devrait être lancé vers la Station spatiale internationale (ISS) en novembre 2023. Il étudiera les ondes de gravité atmosphériques dans l'atmosphère terrestre et nous aidera à mieux comprendre le lien entre la météo au sol et l'espace.
Burt Lamborn, chef de projet AWE au Space Dynamics Laboratory (SDL) de l'Université d'État de l'Utah, a déclaré : « L'AWE est un instrument scientifique extrêmement sensible et précis conçu pour être installé sur la Station spatiale internationale et fonctionner dans un environnement spatial difficile. Pour garantir que l'AWE puisse résister au test des turbulences du lancement et fonctionner comme prévu après son entrée dans l'espace, SDL a testé l'instrument au sol.
Les tests environnementaux d’AWE comprennent :
Tests d'interférence électromagnétique/compatibilité électromagnétique (EMI/EMC) pour garantir qu'AWE ne génère pas ou n'émet pas de signaux électromagnétiques susceptibles d'interférer avec d'autres équipements critiques de la Station spatiale internationale.
L'AWE est exposé à diverses sources de bruit de haut niveau pour garantir que toute interférence de la station spatiale n'affecte pas les observations de l'AWE.
Tests pour vérifier la robustesse et la fiabilité, les décharges électrostatiques et les pointes de tension.
Les tests de vérification des vibrations et de la résistance sont effectués à l’aide d’une table vibrante pour simuler les conditions prévues lors du lancement.
Tests de vide thermique pour démontrer les performances et le fonctionnement des instruments AWE dans un environnement de vol simulé.
L'étalonnage des instruments est effectué dans une chambre à vide pour simuler les conditions environnementales en orbite.
Les communications par satellite permettent les opérations bancaires, la navigation, la téléphonie, le divertissement et bien d’autres applications, mais elles peuvent être perturbées par les effets des ondes de gravité atmosphériques et des conditions météorologiques spatiales défavorables. Les scientifiques espèrent que les nouvelles connaissances acquises grâce à l’AWE les aideront à prédire avec plus de précision l’impact des ondes de gravité atmosphériques et de la météorologie spatiale sur les communications, tout en permettant aux planificateurs de mission et aux opérateurs de satellites d’élaborer des plans d’urgence.
Les ondes de gravité atmosphériques (souvent simplement appelées ondes de gravité) sont des oscillations dans des milieux fluides tels que l'atmosphère terrestre, qui sont le résultat de la gravité qui tente de rétablir l'équilibre. Ces vagues peuvent être visualisées comme les ondulations qui se forment à la surface d’un étang lorsqu’on y jette une pierre. Dans l'atmosphère, ils sont souvent produits par des facteurs tels que les courants d'air au-dessus des chaînes de montagnes, la convection due au réchauffement dans la basse atmosphère ou les perturbations de la masse d'air.
Le principe de base des ondes de gravité atmosphériques est que lorsqu’une masse d’air est déplacée verticalement (vers le haut ou vers le bas), les forces de flottabilité tentent de la ramener à sa position d’origine. Cependant, comme le mouvement est de nature oscillatoire, la masse d’air dépasse et finit par se déplacer à nouveau, ce qui entraîne un mouvement ondulatoire. Il est important de noter qu’il ne faut pas confondre les ondes de gravité avec les ondes gravitationnelles.