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Cluster/WHISPER
WHISPER (Waves of HIgh frequency and Sounder for Probing of Electron density by Relaxation) est l’un des cinq instruments ondes présents sur les satellites Cluster (consortium WEC). Il a été d’abord sous la responsabilité de P. Décréau avant d’être sous celle de J. L. Rauch au LPC2E.
L’instrument mesure les fluctuations du champ électrique dans la gamme 2-80 kHz. C’est aussi un sondeur à relaxation qui permet de mesurer la fréquence plasma et d’obtenir une mesure absolue de la densité électronique totale.
Equipe LPP
P. Canu, N. Cornilleau
- Figure 1. Antennes électriques sur Cluster.
Source : Trotignon et al, 2001
Publications
- Une actualité de l’ESA : Cluster takes a tilt at radio wave sources
- Décréau, P. M. E., Kougblénou, S., Lointier, G., Rauch, J.-L., Trotignon, J.-G., Vallières, X., Canu, P., Rochel Grimald, S., El-Lemdani Mazouz, F., and Darrouzet, F. : Remote sensing of a NTC radio source from a Cluster tilted spacecraft pair, Ann. Geophys., 31, 2097-2121, doi:10.5194/angeo-31-2097-2013, 2013.
- Canu P., P. M. E. Décreau, J. G. Trotignon, J. L. Rauch, H. C. Seran, P. Fergeau,M. Lévêque, Ph. Martin,F. X.Sené, E. Le Guirriec, H. Alleyne, K. Yearby, Identification of natural plasma emissions with the Cluster-Whisper relaxation sounder, Annales Geophysicae, 19, 1697-1709, 2001.
- Trotignon J. G., P. M. E. Décréau, J. L. Rauch, O. Randriamboarison, V. Krasnoselskikh, et al.. How to determine the thermal electron density and the magnetic field strength from the Cluster/Whisper observations around the Earth. Annales Geophysicae, 2001.
- Décréau P.M.E., P. Fergeau, V. Krasnosels’kikh, E. Le Guirriec, M. Lévêque, Ph. Martin, O. Randriamboarison, J. L. Rauch, F.X. Sené, H.C. Séran, J. G. Trotignon, P. Canu, N. Cornilleau, H. de Féraudy,H. Alleyne, K. Yearby,P. B. Mögensen,G. Gustafsson, M. André, D. C. Gurnett, F. Darrouzet, Early results from the Whisper instrument on CLUSTER : an overview, Annales Geophysicae, 19, 1241-1258, 2001.
- Décréau P.M.E., P. Fergeau, V. Krasnosels’kikh, M. Lévêque, Ph. Martin, O. Randriamboarison, F. X. Sené, J. G. Trotignon, P. Canu, P. B. Mögensen and Whisper Investigators, Whisper, A resonance sounder and wave analyser : Performances and perspectives for the Cluster mission, Space Science Reviews 79, 157, 1997.
Principe de fonctionnement de l’instrument
Le sondage à relaxation est une mesure active du plasma, sur un principe proche de celui du radar. Un émetteur envoie un train d’onde pendant une durée courte (1 ms) à une fréquence donnée, puis le récepteur (antenne électrique) "écoute" les ondes à la même fréquence. La fréquence est ensuite décalée et la mesure recommence, jusqu’à exploration complète de la gamme de fréquence.
Quand la fréquence émise correspond à une fréquence caractéristique du plasma, on observe une résonance intense. Différentes résonances peuvent être observées, à la fréquence plasma, à la gyrofréquence, etc... permettant ainsi de remonter aux propriétés du plasma (densité, etc...). L’interprétation de ces résonances dépend des régions traversées.
- Figure 2. Principe de fonctionnement du sondeur
Source : Trotignon et al, 2001
Contribution du LPP
Le LPP - CRPE à l’époque de la proposition de l’instrument - est fortement impliqué depuis l’origine dans l’instrument WHISPER qu’il a proposé dans la charge utile initiale de Cluster, et dont il a contribué, aux cotés de l’équipe PI du LPC2E, à la définition des caractéristiques et des modes d’opérations. Depuis le lancement des satellites Cluster, le LPP participe activement au suivi des opérations en vol et à la vérification de la bonne qualité des données ainsi qu’à leur interprétation scientifique.
Les vues journalières de routine des données des instruments WHISPER sont disponibles au LPP :
http://cluster-whisper.lpp.polytechnique.fr/
Les données complètes archivées de WHISPER sont au Cluster Science Archive de l’ESA :
http://www.cosmos.esa.int/web/csa
