Toutes ces technologies sur Terre qui risquent d'être détraquées par le pic d'activité solaire qui approche : "Une accumulation de désagréments"

"Plus l'activité solaire augmente, plus le nombre de taches solaires augmente. En outre, ces taches ou régions actives sont aussi de plus en plus complexes, détaille Judith de Patoul, coordinatrice de la météo spatiale à l'Observatoire royal de Belgique. Cela veut dire que le champ magnétique interne est de plus en plus 'twisté' et que s'il y a une instabilité dans la région active, l'énergie qu'elle va libérer sera beaucoup plus intense et probablement plus fréquente. Cette libération d'énergie se fait sous forme d'accélération de particules, sous forme de photons (de flashs lumineux ou 'flares' ) et carrément de la masse coronale (matière solaire). Tout cela est produit par ces taches solaires. Jour après jour, nous observons, en tant que météorologues spatiaux, cette activité à la surface pour voir l'évolution de taches, voir à la rapidité à laquelle elles se développent et se complexifient pour prédire ces éruptions solaires."

Communications, GPS, trajets d'avions...

"Concrètement, poursuit la scientifique, lorsqu'il y a davantage de taches solaires comme au maximum solaire, il y a une fréquence plus élevée de flashs lumineux et d'éjections de masse coronale et avec une intensité également plus importante. Notamment, on peut observer des aurores boréales presque en continu dans certaines régions. On constate aussi de très nombreuses, courtes mais régulières, perturbations GNSS (système satellitaire de navigation type GPS) et de communications hautes fréquences, utilisées par l'aviation et la navigation en mer, ainsi que des tempêtes radiatives plus fréquente. Cette accumulation d'événements nous affecte sur la durée, jusqu'à deux ans."

Ces derniers jours, plusieurs alertes ont dû d'ailleurs être émises par le Centre de météorologie spatiale ucclois, à destination de la navigation civile, par exemple.

Santé des astronautes et du personnel de bord

En pratique, les particules radioactives émises par les taches peuvent avoir un effet sur la santé des astronautes dans la station spatiale internationale, mais aussi sur le personnel d'équipage et les passagers d'un avion. "Cela concerne surtout les avions qui passent par le pôle parce que ces particules vont suivre les lignes de champ magnétique terrestre. Notre mission est donc d'essayer de prédire et d'informer en temps réel les compagnies aériennes afin que ces avions puissent changer leur plan de vol et passer à des latitudes beaucoup plus basses. Car pour une femme enceinte, cela dépasse le seuil d'exposition recommandé."

La proximité du pic augmente aussi l'intensité et la fréquence des flashs lumineux (ou 'flares'), des photons qui prennent 6 à 8 minutes pour nous arriver. Ceux-ci vont entre autres dilater l'atmosphère terrestre. Les satellites normalement situés au-dessus de l'atmosphère vont être pris dans celle-ci. Un processus qui va générer du frottement sur les satellites, qui vont ralentir ou au pire tomber. Elon Musk, qui "n'avait pas écouté les prédictions européennes", a ainsi perdu l'an dernier 40 satellites de cette manière lors d'un lancement.

Satellites endommagés

Ces 'flares', ainsi que les particules à haute énergie elles aussi émises par les régions actives, peuvent aussi endommager des composants des satellites, notamment leurs panneaux solaires, lorsqu'ils sont en orbite. Des prédictions peuvent également êtres faites, de l'ordre d'une heure à l'avance, afin que le satellite modifie son orientation. Les panneaux solaires, par définition orientés vers le Soleil et de qui dépend la durée de vie du satellite, peuvent de la sorte être protégés. Tous les satellites de communication peuvent être impactés : navigation de type GPS (GNSS), télévision, internet…

Ces flashs lumineux vont aussi pénétrer dans l'atmosphère et des "bulles d'irrégularités" vont se créer dans l'ionosphère. Ces "bulles d'irrégularités" perturbent les communications depuis et vers le satellite. Les systèmes de communication par hautes fréquences, utilisés par l'aviation (radars) ou la navigation des bateaux, peuvent aussi éprouver des difficultés. En 2015, l'aéroport de Stockholm avait par exemple dû fermer plusieurs heures pour cette raison. Une éruption solaire avait perturbé le système radio permettant de visualiser les avions souhaitant atterrir et décoller, en faisant apparaître des avions "fantômes".

Redoutables éjections de masse coronale

Mais les plus redoutables manifestations de ces colères du Soleil sont peut-être les éjections de masse coronale, de larges éruptions de matière solaire, qui se propagent ensuite dans l'espace interplanétaire et mettent entre une quinzaine d'heures et plusieurs jours à nous atteindre. Ce matériel "pénètre" le champ magnétique terrestre et le perturbe, créant des tempêtes géomagnétiques. Celles-ci entraînent de très spectaculaires aurores boréales. Revers de la médaille : elles brouillent les communications haute fréquence de l'aviation, les systèmes de navigation par satellite et impactent les lignes électriques sur Terre. Du courant supplémentaire se crée en effet dans celles-ci, endommageant le transformateur en bout de ligne. En mars 1989, pour cette raison, le Québec a été privé d'électricité pendant plusieurs heures car les transformateurs avaient lâché en cascade. Les pipelines peuvent aussi subir une usure en raison de ces tempêtes géomagnétiques, du moins sur le long terme.

Les impacts financiers de tous ces phénomènes sont évidemment très importants, relèvent les deux scientifiques, sans compter l'impact humain. En octobre 2022, l'ouragan Ian en Floride était ainsi accompagné d'une tempête géomagnétique, qui a mis les communications des secours hors service pendant plusieurs heures, handicapant les sauvetages. L'armée est également très sensible à cette problématique, vu les technologies très avancées auxquelles elle a recours.

Monstre de 1859

Les services de météorologie spatiale seront donc particulièrement attentifs durant ces prochaines semaines. De même que les secteurs concernés. Pour le grand public, les désagréments peuvent se traduire par des retards d'avion, par exemple, en raison du temps à récupérer suite aux communications ou à la navigation brouillées, entre autres. En revanche, les GPS s'appuient de leur côté sur plusieurs satellites qui peuvent "compenser" les problèmes, si l'un d'entre eux est momentanément indisponible.

Reste qu'un "cygne noir" est toujours possible, c'est-à-dire un événement extrême très rare et donc très difficile à prédire. D'autant qu'ils ne sont pas forcément liés à un pic d'activité solaire. "L'accumulation sur la durée de désagréments observés près du pic de l'activité solaire a un impact moins fort que des 'événements extrêmes'. Ce sont des événements rares et qui n'ont pas nécessairement lieu au moment du maximum du cycle solaire", précise Judith de Patoul.

En 1859, la tempête solaire dite "de Carrington", qui est selon certains la plus puissante de ces cinq derniers siècles, avait par exemple fait brûler les stations de télégraphe en Amérique du Nord et en Europe. "C'est difficile de transposer ce qui s'est passé à l'époque à aujourd'hui, mais à mon avis, ce serait beaucoup plus dévastateur, car la technologie de l'époque la plus évoluée était justement le télégraphe", souligne Laure Lefèvre, spécialiste de l'observation du Soleil à long terme à l'Observatoire royal de Belgique. Un tel événement d'une puissance extrême, s'il se déroulait actuellement, est susceptible de sérieusement handicaper notre société : "Un tas de communications seraient stoppées, et le problème c'est qu'on perdrait plusieurs canaux de communication à la fois, relève Laure Lefèvre. On ne pourrait pas maintenir la société hyperactive telle qu'on la connaît actuellement."

Sans oublier la perte d'Internet par satellite (certains scientifiques pensent aussi que cela pourrait impacter les câbles internet sous-marins), la question de la localisation des avions, ou encore "la grande angoisse" des coupures de courant, pour les hôpitaux par exemple. "Mais on peut anticiper. Entre l'éruption elle-même et l'effet sur Terre de l'événement Carrington, il y a eu 18 heures. Contrairement à l'époque, on est capables de faire des prédictions, il y a des choses qu'on peut sauvegarder."