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Quelles sont les fréquences du rayonnement solaire ?

12/11/2020

L’exposition aux ondes électromagnétiques des antennes relais et des téléphones portables est aujourd’hui au centre des attentions. Or, nous sommes exposés tous les jours aux rayons du soleil qui sont eux aussi des ondes électromagnétiques. La différence ? Les fréquences concernées…

L’énergie que la Terre reçoit du soleil est colossale. Cela a permis à la vie d’apparaitre sur notre planète et représente la source de nombreuses énergies renouvelables : solaire, éolien (le vent), hydraulique (les pluies) et biomasse (la photosynthèse). Il n’y a que l’énergie marémotrice, où la Lune joue le rôle principal, et l’énergie géothermique qui soient renouvelable sans l’aide du soleil !

La densité de puissance surfacique des ondes du soleil à la distance de la Terre est d’environ 1 362 W/m², ce qui représente plus de 700 V/m ! Cette valeur de champ électrique se situe donc bien au-dessus des valeurs limites d’exposition que traite l’ANFR dans le domaine radioélectrique. Cela signifie que pour chaque m², l’énergie accumulée pendant une heure est de 1 362 Watt-heure. Lorsqu’il fait beau, environ 70 % de cette énergie arrive au sol et, accumulée par la Terre le soir venu, peut être restituée à l’atmosphère, créant d’ailleurs parfois des conduits de propagation des ondes qui donnent naissance aux phénomènes de propagation anormale et aux brouillages saisonniers.

Le spectre en fréquences de cette énergie est celui d’un corps noir à la température de la surface du soleil, c’est-à-dire environ 5 000 °C. La figure 1 représente le corps noir mais également la part de la densité surfacique de puissance qui est reçue au sol après avoir été filtrée par l’atmosphère, notamment à cause des raies d’absorption de ses composants. On réalise ainsi que l’œil humain est parfaitement adapté au système solaire : notre œil nous permet de (perce)voir les fréquences les plus présentes dans le spectre émis par le soleil, et elles seules.

Spectre du rayonnement solaire (source : wikipedia)

On constate également sur cette figure que l’énergie émise par le soleil décroit fortement avec la longueur d’onde : la courbe s’affaisse très vite vers la droite, alors qu’elle est encore bien loin d’atteindre les plus hautes fréquences radios. En effet, notre courbe s’arrête peu après 2 500 nm, mais le spectre ne devient de la radio qu’à une longueur d’onde 40 fois plus grande (100 000 nm) qui sortirait largement de la page (soit 3 THz) : il y a longtemps qu’avec l’échelle choisie, la courbe semblerait confondue avec l’axe des abscisses.

Le soleil envoie donc très peu d’énergie dans la gamme des fréquences radioélectriques -- et c’est l’une des raisons pour que l’humanité ait entrepris d’en tirer parti ! Tentons d’en calculer un ordre de grandeur en utilisant la loi de Rayleigh-Jeans, qui fournit une bonne approximation du rayonnement du corps noir dans la gamme des fréquences radios :

  • Au-dessous de 1 THz, l’ensemble de la puissance rayonnée n’est que de 10 µW/m² ;
  • Au-dessous de 60 GHz, fréquence plus classique en radioélectricité, elle est mille fois plus faible : 10 nW/m².


Le rayonnement radio reçu par le soleil apparaît donc négligeable comparé à l’énergie reçue dans le spectre visible. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle les communications radios sont peu perturbées par le soleil. Le bruit solaire n’est pris en compte que dans des configurations exceptionnelles, par exemple lorsque le soleil est dans l’alignement d’antennes très directives (voir Recommandation UIT-R P372). 

Il n’en demeure pas moins qu’il est utile de surveiller les fluctuations de cette énergie radioélectrique, qui peuvent être riches d’enseignements sur les autres parties du spectre émis par le soleil. C’est l’une des missions de la radioastronomie.

[#chiffresclés2020]#Focus sur l’exposition du public aux ondes.1. L’@anfr gère le dispositif nat. de surveillance et de mesures de l’exposition. Il permet aux particuliers et aux collectivités de demander des mesures à son dom. ou dans des lieux publics ℹ️ https://t.co/wkOGjZryTa https://t.co/Ch7rk9jVwd

Le saviez-vous ? Afin de faciliter les secours en mer, l'@anfr met à disposition des centres de surveillance maritimes (CROSS) les informations de sa base radiomaritime, qu’il ne faut surtout pas négliger de renseigner, elles peuvent sauver ! @bateaux_com https://t.co/sWFUcfq5aK

Lancement réussi du nanosatellite français UVSQ-SAT hier, depuis Cap Canaveral ! Ce CubeSat, conçu par l’Université de Versailles / St Quentin, à peine plus gros qu’un Rubik’s Cube, utilise les fréquences du service amateur par satellite ▶️https://t.co/nDRJZ1N5er
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[#chiffresclés2020] #Focus sur les implantations de sites : l’@ANFR autorise l’ensemble des sites radioélectriques en France – sites radios, télés, réseaux mobiles…- ce qui permet de garantir leur compatibilité électromagnétique et d’éviter des brouillages. https://t.co/FrJmbkrJvB

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La France compte parmi les pays où l’exposition aux ondes est la plus encadrée. Entre 2019 et 2021, nous multiplions le nombre de contrôles par l’@anfr par 3, dont la moitié dédiés à la #5G.
Plus de détails 👉 https://t.co/iRWU8eRaFp

Pour contrôler l’exposition aux ondes, l’@anfr a installé des capteurs à proximité d’antennes #5G. Notre ingénieure I. Sefsouf et G. Astre d'@exemlab expliquent en quoi ces capteurs vont permettre de suivre, en transparence, l’évolution de l’exposition avec l'arrivée de la #5G ⤵️ https://t.co/pHfLNpTHYu

[#chiffreclés2020] Aujourd’hui, #focus sur l’activité internationale de l'@anfr : 1. En 2020, elle a préparé et défendu les positions françaises dans le domaine du spectre des fréquences, dans diverses entités où s’élaborent les cadres européens et internationaux. https://t.co/CY2s0oy6xi

Avec l’arrivée de la #5G et à la demande de @Cedric_O, l'@ANFR effectuera + de 10 000 contrôles de l'exposition aux ondes en 2021, dont près de 5000 avant et après déploiement d’antennes 5G. Reportage du @le_Parisien avec des ingénieurs ANFR sur le terrain.https://t.co/OC0ipo9KAR

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RADIO | Le @CSAudiovisuel fixe au 15 juillet 2021 l’entrée en vigueur des autorisations en #DABplus métropolitaines : https://t.co/PHF5vrc6cU https://t.co/fj0HDlxzls

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Wi-Fi 6E : la future norme sans-fil pourrait être approuvée en France dès le printemps 2021 https://t.co/uYTMEPljjf

Aux Etats-Unis, les enchères #5G ont débuté le 8 décembre dernier et se sont terminées vendredi. La bande de fréquences intermédiaire (3,7–3,98 GHz) a été adjugée pour environ 80 milliards de dollars. ▶️https://t.co/ZAiKo3hziA https://t.co/L96wsyCmaS

#recrutement 🧐
L'@anfr recrute :

▶️ Un(e) coordinateur(trice) de contrôles radiofréquences

📍 Maisons Alfort

🆕 https://t.co/C1dCF1YYsW https://t.co/W3AivgJc54

[#Fréquence5G] Avec l'arrivée de la #5G, l'@ANFR renforce ses travaux sur le contrôle du #DAS des téléphones portables : l’acquisition d’un nouveau banc de mesure conçu par la start-up 🇫🇷 @SARtesting
permettra à l’ANFR de conforter son rôle d’acteur de référence dans le domaine. https://t.co/94HBbtzUIP

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