SuperDARN : un réseau d’observation de l’environnement terrestre.

Kerguelen héberge un radar SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network), important outil de la météorologie de l'espace fournissant des observations continues du couplage entre le Soleil et la haute atmosphère terrestre (mouvement des aurores), principalement dans les régions polaires. 

SuperDARN est un consortium scientifique international et la France y est impliquée au travers du radar de Kerguelen qui est un projet INSU (Institut des Sciences de l'Univers) / IPEV (Institut Paul Emile Victor), dirigé par une équipe de l'IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) sous la responsabilité d'Aurélie Marchaudon, Chargée de Recherche.

Les antennes SuperDARN de Kerguelen (Photo L. Jaunatre)

Ce radar Hautes Fréquence à ondes décamétriques (longueur d’onde de 15 m à 40 m équivalent à des fréquences entre 8MHz et 20MHz) fait partie d’un réseau de 35 radars ionosphériques cohérents. Le principe de ces radars a été élaboré au début des années 80 aux Etats-Unis, en Angleterre, au Canada et en France. Ils sont particulièrement adaptés à l’étude des couches E (90 km – 150 km) et F (150 km -500 km) de l’ionosphère aux hautes latitudes. Les données du radar de Kerguelen combinées avec celles des autres radars permettent d’étudier les transferts d’énergie entre le vent solaire, la magnétosphère et l’ionosphère. 

 Une aurore Australe à SuperDARN (Photo JB Trufault)

Le radar SuperDARN de Kerguelen a été construit pendant la campagne d’été 1999-2000 par une équipe franco-italienne. Le LPCEE (Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement et de l’Espace) à Orléans, responsable du radar à cette période, a fourni les antennes, la baie de contrôle du radar, et le container qui abrite l’électronique. Le laboratoire italien a fourni les 16 émetteurs (500W de puissance émise par émetteur à 12MHz). En 2013, la responsabilité du radar a été transférée à un autre laboratoire du CNRS, l’IRAP à Toulouse.    

            La baie de contrôle (Photo L. Nogues)

L’équipe SUPERDARN 2019-2020, de gauche à droite ; Ludovik Bautista (Assistant Ingénieur en mécanique), Henry-Claude Seran (Ingénieur de Recherche en électronique),Loïc Noguès (Ingénieur d'Etudes en instrumentation scientifique).

Les 20 antennes de 15m de haut, 15m d’envergure occupent un terrain de 230m par 100m et ont maintenant 20 ans. Avec le vent et la pluie, les liaisons mécaniques rivetées ou boulonnées ont tendance à se couvrir d’une couche d’oxyde et de sel qui arrive parfois à isoler les brins radiants, réduisant l’efficacité de l’antenne. La campagne d’été 2019-2020 a permis d’inspecter et de réparer toutes les connexions électriques dans les 20 antennes. Le travail en hauteur a pu être accompli grâce à une plateforme élévatrice financée par l’IPEV.

Une belle fenêtre météo pour mettre en œuvre la nacelle (Photo Loïc Nogues).

Tous les câbles depuis l’extrémité des antennes jusqu’aux émetteurs installés dans le container de contrôle ont été remplacés. Les émetteurs en panne (4 sur 16) ont été réparés ou remplacés. La quasi-totalité des éléments de la baie de contrôle a été remplacée et un nouveau système de traitement du signal, plus moderne, a été mis en place.

Merci à l’équipe SuperDARN pour les explications techniques et scientifiques de cet article.