Cinq ans d'opérations de météo-spatiales au service de l'aviation civile

2023-2024
Désigné par le Conseil de l’OACI comme l’un des quatre centres mondiaux de météo spatiale, PECASUS surveille les phénomènes de météo spatiale et fournit des informations consultatives sur leurs impacts possibles sur les communications radio à haute fréquence, sur les systèmes de navigation et de surveillance basés sur le GNSS, ainsi que sur les risques d’exposition aux radiations pour les équipages et les passagers.

En novembre 2024, PECASUS a célébré cinq années d’opérations 24h/24 et 7j/7 au service de la sécurité aérienne.

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Service de l’OACI

En 2017, l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) a lancé un appel pour la création d’un service mondial, en temps réel, de surveillance de la météo spatiale pour l’aviation. En 2018, le consortium PECASUS (Pan-European Consortium for Aviation Space Weather User Services) a été sélectionné parmi trois autres centres candidats pour devenir centre mondial chargé de la diffusion d’avis d’alerte à l’aviation.

Ce consortium international, composé de la Finlande, la Belgique, le Royaume-Uni, l’Allemagne, l’Autriche, les Pays-Bas, Chypre, l’Italie et la Pologne, alerte la communauté aéronautique sur les tempêtes solaires et géomagnétiques susceptibles de perturber les systèmes de communication et de positionnement, ou d’exposer les équipages et les passagers à des niveaux élevés de radiation.

Le 7 novembre 2019, PECASUS a officiellement commencé à fournir un service de surveillance continue de la météo spatiale 24h/24 et 7j/7, en alternance toutes les deux semaines avec les autres centres.

En cas d’événements solaires susceptibles d’avoir un impact sur les opérations aériennes, des messages d’alerte sont diffusés pour informer les utilisateurs sur le type d’impact (communication HF, perturbations GNSS ou exposition accrue aux radiations), le début prévu ou le statut en cours de l’événement, sa durée, la région spatiale affectée et la gravité estimée — classée comme modérée (MOD) ou sévère (SEV).

Alors que le Soleil entre à présent dans sa phase d’activité maximale, le défi reste de fournir des avis météo-spatiaux avec rapidité et précision.

Événements de radiation

Dans le cadre du STCE (Solar-Terrestrial Centre of Excellence), qui centralise les données et compile les avis au sein du consortium PECASUS, le groupe météo spatiale de l’IASB (Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique) assure principalement un soutien scientifique à l’opérateur en cas de tempête de radiation prévue ou en cours.

Ces tempêtes sont causées par des particules très énergétiques (>10 à 1000 MeV, principalement des protons) émises par le Soleil — appelées événements de particules énergétiques solaires (SEP) — lors d’éruptions solaires ou générées par des ondes de choc provoquées par des éjections de masse coronale (CME).

Lorsque ces particules atteignent le sommet de l’atmosphère, elles produisent des particules secondaires qui augmentent le niveau de radiation à l’altitude de vol, et parfois même au sol. Ces hausses sont détectées par les stations de surveillance via des renforcements au niveau du sol (GLEs).

Les tempêtes de radiation intenses, qui augmentent sensiblement l’exposition aux radiations en altitude de croisière, sont rares et généralement de courte durée (de l’ordre de quelques minutes à quelques heures). Toutefois, des mesures comme la réduction de l’altitude de vol et/ou l’évitement des routes polaires peuvent significativement réduire l’exposition aux radiations.

Référence

Space Weather Services for Civil Aviation—Challenges and Solutions, K. Kauristie et al., Remote Sens. 2021, 13(18), 3685; https://doi.org/10.3390/rs13183685

 

Aurores boréales ou aurores polaires avec avion commercial de passagers. Crédits murat4art (licence standard iStock).

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Exemple d'avis HF émis par PECASUS le 17 septembre 2024. Le 17 septembre 2024, une éjection de masse coronale (CME) a frappé la Terre, déclenchant une tempête géomagnétique accompagnée d’une légère tempête de radiation. Ces conditions ont principalement affecté la région polaire, provoquant un phénomène d’absorption au niveau des calottes polaires (polar cap absorption), entraînant des perturbations des communications HF (haute fréquence).

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Rayonnement atmosphérique provenant des particules solaires énergétiques incidentes.
Crédit : PECASUS