Leprogramme ISEE (acronyme deInternational Sun-Earth Explorer, en français « Explorateur international Soleil-Terre ») est une série de troissatellites scientifiques, construits par l'ESA et laNASA et lancés en 1977/1978 pour étudier les interactions entre levent solaire et lamagnétosphère terrestre. ISEE 1 et 2, en circulant sur une orbite commune à très faible distance l'un de l'autre, inaugurent une nouvelle technique d'étude de la magnétosphère permettant de lever l’ambiguïté entre variation spatiale et temporelle des phénomènes observés aux limites de cette région de l'espace. ISEE-3 est le premier satellite placé en orbite autour dupoint de Lagrange L1. Rebaptisé ICE il survole lacomète de Giacobini-Zinner en 1985 puis lacomète de Halley en 1986.
Depuis la découverte de lamagnétosphère terrestre par le satelliteExplorer 12, les scientifiques envisageaient l'envoi simultané de deux satellites ou plus pour son étude. En effet, les caractéristiques de la magnétosphère se modifient en permanence et avec un seul satellite il est difficile de déterminer si les changements observés par le satellite résultent de variations réelles des conditions locales ou sont seulement liés au déplacement de l'engin dans l'espace. Par contre, si un groupe de satellites se déplace sur la même trajectoire en restant relativement proches, on peut lever cette ambiguïté entre variation spatiale et temporelle. En datant le phénomène observé par chacun de ces satellites, on peut par ailleurs établir la vitesse et la direction du phénomène affectant la magnétosphère. Dans l'idéal il faut disposer au minimum de 3 satellites pour étudier le phénomène dans les 3 dimensions. En pratique, pour des raisons financières, on est obligé de se limiter à 2 satellites mais comme la trajectoire des satellites est généralement perpendiculaire aux limites mouvantes de la magnétosphère, ce nombre est généralement suffisant[1].Le programme ISEE est un projet développé conjointement par l'Agence spatiale européenne (ESA) et laNASA. À l'origine, à la fin des années 1960, les deux agences étudient chacune de leur côté des missions d'exploration de la magnétosphère avec des satellites placés sur des orbites hautes très elliptiques. Pour la NASA, l'objectif est de poursuivre la collecte de données entreprise par la série des satellites IMP duprogramme Explorer (IMP 1 àIMP-8). En 1971, les deux agences se rendent compte qu'elles ont tout intérêt à combiner leurs deux projets : la NASA se charge de développer le satellite mère inspiré de l'étude IMP K-K' (qui devait être le nouveau représentant de la série des IMP) tandis que l'ESA s'appuie sur l'étude HEMS pour développer le satellite fille. S'étant rendu compte qu'à la date de lancement de la mission il n'y aurait plus de satellite placé sur uneorbite héliocentrique pour mesurer les conditions interplanétaires (principalement levent solaire), la NASA décide alors de construire à cet usage dans le cadre du projet un troisième satellite également basé sur la conception des IMP. Le programme reçoit différents noms, le plus utilisé étantInternational Magnetospheric Explorer (IME). Finalement, en 1974, le programme est baptisé officiellementInternational Sun-Earth Explorer (ISEE). La paire de satellites est baptisée ISEE A (vaisseau mère) et ISEE B (vaisseau fille) tandis que le satellite placé en orbite héliocentrique est désigné ISEE C. Conformément aux normes de l'époque, les satellites sont renommés après leur lancement respectivement ISEE 1, 2 et 3. ISEE 1 et 3 constituent la contribution principale de la NASA au programme internationalInternational Magnetospheric Study (en) de 1970 consacré à l'étude duplasma dans l'environnement spatial terrestre[1].
Les trois satellites ISEE ont pour objectif d'étudier les caractéristiques dynamiques de lamagnétosphère terrestre et duvent solaire dans la région située à proximité de cette région de l'espace : il s'agit d'analyser les interactions entre lemilieu interplanétaire et l'environnement immédiat de la Terre, la surface de choc de la magnétosphère et lamagnétogaine pour pouvoir modéliser ces interactions. Les objectifs plus détaillés sont les suivants[2] :
ISEE-1 et ISEE-2 sont placés en orbite le par une fuséeDelta 2914 tirée depuis labase de lancement de Cape Canaveral. Ils sont placés sur uneorbite haute très elliptique dont l'apogée se situe à 23rayons terrestres (137 806 km) et le périgée à 6 600 km avec uneinclinaison de 28,76°. L'axe des satellites en rotation est maintenu en permanence perpendiculaire auplan de l’écliptique avec une déviation n'excédant pas 1°. Cette orbite permet aux deux satellites de traverser lamagnétosphère puis la magnétogaine et enfin le milieu interplanétaire. Les deux satellites fonctionnent en tandem ; ils se suivent en étant séparés par une distance variable comprise entre50 et 5 000 km qui est ajustée par les opérateurs au sol en fonction des besoins grâce au recours à la propulsion d'ISEE 2. Cette technique permet de lever toute ambiguïté sur l'origine des variations observées par les instruments scientifiques embarqués. Au fil de la mission, ISEE 1 perd 1 instrument et 4 ne fonctionnent plus que de manière partielle. Après 1 518 orbites autour de laTerre, les deux satellites sont détruits durant leurrentrée atmosphérique le[2],[3].
ISEE 1 est construit par laNASA tandis qu'ISEE 2 est fourni par l'Agence spatiale européenne[2] :
ISEE 1 et 2 emportent des instruments scientifiques permettant de mesurer des champs électriques et magnétiques, du plasma, des ondes et des particules énergétiques. La moitié des instruments embarqués sont communs aux deux satellites pour permettre d'effectuer des opérations en tandem et déterminer si les variations mesurées sont liées au déplacement ou à des fluctuations temporelles :
ISEE-3 est lancé le afin d'étudier les interactions entre lamagnétosphère terrestre et levent solaire en amont de la magnétosphère terrestre. Ce satellite est le premier objet artificiel placé aupoint de Lagrange L1 sur l'axeTerre-Soleil[4], à environ 1,5 million de km de la Terre. Ce point où les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil s'équilibrent ne permet pas au satellite de s'y maintenir. Il circule sur une orbite de Halo autour de L1 grâce à des corrections périodiques effectuées à l'aide de sa propulsion.
En 1982, une seconde mission est assignée à l'agence spatiale. Il s'agit d'étudier les interactions entre le vent solaire et l'atmosphère des comètes. Rebaptisé ICE (International Cometary Explorer), il quitte son orbite autour du point de Lagrange L1 le et est placé sur uneorbite héliocentrique qui lui fait survoler laqueue de lacomète de Giacobini-Zinner, le, après avoir traversé la moitié duSystème solaire. Il s'agissait du premier survol d'une comète par un engin spatial. Le satellite survole la queue de lacomète de Halley en.
En 1991, la mission de ICE est prolongée par la NASA. L'engin spatial doit étudier les éjections de masse coronale par le Soleil, le rayonnement cosmique et effectuer des observations coordonnées avec la sonde spatialeUlysses. Le, la NASA met fin à la mission.
Enaoût 2014, le satellite repasse au voisinage de la Terre. Pour la NASA, la mission est terminée bien que la sonde soit toujours opérationnelle et contienne encore du carburant. Le projet « ISEE-3 Reboot » est lancé par des ingénieurs et des scientifiques[5] avec pour objectif de reprendre contact avec la sonde, l'insérer sur une orbite stable, et lui permettre de poursuivre sa mission[6]. La NASA donne son accord et en l'équipe projet parvient à rétablir le contact avec la sonde spatiale et à activer son système de contrôle d'attitude puis de correction de trajectoire. Mais peu après le survol de la Lune, le contrôle de ICE est perdu[7],[8].
ISEE 3 est un satellite de forme cylindrique de 1,58 mètre de haut pour 1,77 m de diamètre. D'une masse de 479 kg au lancement, il emporte 89 kg d'hydrazine. Le satellite est stabilisé par rotation. ISEE 3 emporte 13 instruments fournis à la fois par des laboratoires américains et européens. Parmi ceux-ci figurent un magnétomètre, des instruments destinés à étudier le plasma, les champs électriques, le vent solaire, les rayons cosmiques et les particules énergétiques.
| Lanceurs | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Programme spatial habité | |||||||||||||
| Satellites scientifiques |
| ||||||||||||
| Satellites d'application |
| ||||||||||||
| Principales participations |
| ||||||||||||
| À l'étude | |||||||||||||
| Projets abandonnés | |||||||||||||
| Établissements | |||||||||||||
| Programmes | |||||||||||||
| Historique |
| ||||||||||||
| Articles liés | |||||||||||||
| Les dates indiquées sont celles de lancement de la mission. | |||||||||||||
| Lanceurs |
| ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Programme spatial habité |
| ||||||||||||||||
| Satellites scientifiques |
| ||||||||||||||||
| Satellites d'application |
| ||||||||||||||||
| Satellites militaires |
| ||||||||||||||||
| Bases de lancement |
| ||||||||||||||||
| Établissements | |||||||||||||||||
| Programmes |
| ||||||||||||||||
| Articles liés | |||||||||||||||||
| La première date est celle du lancement du lancement (du premier lancement s'il y a plusieurs exemplaires). Lorsqu'elle existe la deuxième date indique la date de lancement du dernier exemplaire. Si d'autres exemplaires doivent lancés la deuxième date est remplacée par un -. Pour les engins spatiaux autres que les lanceurs les dates de fin de mission ne sont jamais fournies. | |||||||||||||||||
Missions spatiales vers des objets mineurs (astéroïdes, comètes) | |
|---|---|
| Les dates indiquées entre parenthèses sont celles de lancement | |
| Survols |
|
| Orbiteurs |
|
| Impacteurs | |
| Atterrisseurs |
|
| Retour d'échantillons |
|
| Survols (mission secondaire) |
|
| Projets à l'étude | |
| Projets abandonnés | |
| 1 Mission ayant échoué. | |
