Perturbations ionosphériques liées à l'activité humaine
Lignes Haute Tension
Le terme utilisé en anglais pour désigner ces émissions dues à l'activité humaine est PLHR (Power Line Harmonic Radiation), c'est-à-dire littéralement les radiations émises par les lignes haute tension aux harmoniques du 50 Hz (ou du 60 Hz aux Etats-Unis). Mais ces lignes ne sont pas les seules à rayonner des harmoniques. Il faut considérer aussi certaines industries lourdes qui peuvent générer de nombreuses harmoniques quand elles convertissent le courant alternatif en continu. Une recherche systématique de ces lignes a été effectuée sur toutes les données burst de DEMETER et le résultat est montré dans la Figure 11. On retrouve bien à l'altitude du satellite des lignes espacées de 50 Hz en Europe et de 60 Hz aux Etats-Unis (Nemec et al., 2006, 2007a, 2007b).
Lors d'une campagne de mesure effectuée en Finlande en commun avec DEMETER, un événement remarquable a été enregistré simultanément au sol et à bord du satellite (Parrot et al., 2007b). Des émissions de type PLHR et MLR (Magnetospheric Line Radiation) ont été observées pendant 2 heures et les enregistrements du satellite ont permis de montrer que ces émissions s'étendaient aussi sur une très vaste région y compris dans l'hémisphère opposé. Les MLR sont des lignes qui ne sont pas aux harmoniques exactes du 50 Hz (ou du 60 Hz) et dont les fréquences dérivent en fonction du temps. La Figure 12 montrer l'enregistrement au sol. La Figure 13 montre les positions respectives de DEMETER et du lieu d'observation au sol. Un spectrogramme de DEMETER est représenté dans la Figure 14. La Figure 15 présente la comparaison entre les émissions au sol et à bord du satellite. On peut observer une parfaite correspondance entre les fréquences des lignes au sol et à bord de DEMETER ce qui montre que la traversée de l'ionosphère n'affecte pas ces émissions.
Une étude statistique très complète sur les MLR a été effectuée par Nemec et al. (2009) pour montrer leurs caractéristiques principales (gamme de fréquence, occurrence spatiale,...). Ils ont montré que ces émissions sont beaucoup plus répandues que l'on croyait et qu'elles avaient lieu lors d'une activité magnétique non négligeable, plus principalement à la longitude des Etats-Unis. Un exemple typique est montré dans la figure 16.
![]() Figure 16 : Exemple typique de MLR autour de 3 kHz. Ces émissions s'étendent sur presque toute la demi orbite. |
D'autres exemples de PLHR et MLR ont été publiés par Parrot et Nemec (2009). La figure 17 montre un exemple de PLHR tandis que la figure 18 montre un phénomène lié au MLR.
Emetteurs TBF
Les émetteurs TBF au sol sont principalement utilisés pour les communications par les militaires. Ils émettent à des fréquences fixes et leurs ondes se propagent par rebond dans la guide Terre-ionosphère. Mais l'ionosphère n'est pas régulière et ces ondes peuvent aussi traverser l'ionosphère et être observées par un satellite. DEMETER a montré que l'émetteur le plus puissant NWC en Australie perturbe l'ionosphère en la chauffant sur une grande échelle (Parrot et al., 2007a). La Figure 19 montre un exemple de ces modifications ionosphériques qui sont observées à l'altitude du satellite, et l'étendue de ces perturbations est représentée sur la carte de la Figure 20.
Les ondes qui traversent l'ionosphère et qui se propagent dans l'hémisphère opposé peuvent aussi perturber les particules des ceintures de radiation comme cela a été étudié par Sauvaud et al. (2008). Une carte représentant une vue globale du flux de particules mesuré par l'instrument IDP autour de la Terre est montrée dans la Figure 21. On peut voir que l'effet de l'émetteur NWC est particulièrement important.