Pendant l’éclipse, le club radio de CWRU mène une expérience à travers l’Amérique et fait une découverte surprenante

L’éclipse solaire totale du 8 avril 2024 n’a pas seulement offert un spectacle impressionnant aux millions de personnes qui l’ont observée en Amérique du Nord. Elle a également été l’occasion d’une expérience scientifique originale menée par le Case Amateur Radio Club de la Case Western Reserve University (CWRU), située à Cleveland, dans l’Ohio. Leur objectif : étudier les effets de l’éclipse sur l’ionosphère, une région de l’atmosphère essentielle aux communications radio.

Une expérience scientifique à grande échelle

L’équipe, composée d’étudiants, d’anciens élèves et de passionnés de radioamateur, a mis en place un réseau de six stations de réception réparties entre Austin, au Texas, et Ottawa, au Canada. Ces stations avaient pour mission de capter le signal radio de CHU, une station canadienne diffusant un signal horaire extrêmement précis.

Pourquoi ce choix ? L’ionosphère, située à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus de la Terre, contient des particules chargées qui influencent la propagation des ondes radio. Lorsque la Lune masque temporairement le Soleil, le rayonnement ultraviolet diminue, ce qui modifie les propriétés de cette couche atmosphérique.

En analysant les variations du signal radio avant, pendant et après l’éclipse, les chercheurs espéraient mieux comprendre ces transformations.

 PHOTO D’UNE ÉCLIPSE SOLAIRE TOTALE
Légende : L’éclipse du 8 avril 2024 a offert une occasion rare d’étudier l’atmosphère.

Une découverte inattendue dans les données

Les résultats ont réservé une surprise aux participants. Dans l’une des stations situées à Little Rock, dans l’Arkansas, la puissance du signal radio a été multipliée approximativement par dix pendant l’éclipse. Cette variation confirmait que le phénomène astronomique avait un effet mesurable sur la propagation des ondes radio.

Mais la découverte la plus intéressante concernait la position de l’ombre de la Lune.

Les chercheurs ont réalisé que l’ombre projetée sur le sol ne correspondait pas exactement à celle qui traversait l’ionosphère. En raison de l’angle d’incidence des rayons solaires et de l’altitude de cette couche atmosphérique, le trajet de l’ombre dans l’ionosphère pouvait être décalé de plusieurs centaines de kilomètres par rapport à sa trajectoire au sol.

Autrement dit, les meilleurs emplacements pour observer une éclipse ne sont pas nécessairement ceux qui permettent de mesurer ses effets atmosphériques les plus importants.

 SCHÉMA DE L’OMBRE DE LA LUNE SUR LA TERRE ET L’IONOSPHÈRE
Légende : L’ombre de l’éclipse suit une trajectoire différente en altitude.

Une réussite scientifique et humaine

Au-delà des résultats, cette expérience illustre l’importance de la science participative. Des étudiants de différents niveaux, des établissements scolaires et des radioamateurs ont collaboré pour construire les équipements, collecter les données et analyser les résultats.

Les travaux ont ensuite fait l’objet d’une publication scientifique dans la revue Frontiers in Astronomy and Space Sciences.

L’équipe ne compte pas s’arrêter là. De nouvelles observations sont envisagées, notamment lors de l’éclipse de 2028 en Australie et en Nouvelle-Zélande.

Cette expérience démontre qu’une passion pour la radio peut contribuer à de véritables découvertes scientifiques. Elle rappelle également que les phénomènes astronomiques les plus spectaculaires peuvent nous apprendre beaucoup sur des phénomènes invisibles qui influencent notre quotidien, comme les communications radio et les systèmes de navigation.