Home page Astrium Techno-Science.net European Space Agency
 
 
18.05.05 La participation canadienne au projet d'observatoire spatial Herschel
 


Herschel est la quatrième 'Pierre angulaire' d'Horizon 2000, l'emblématique programme scientifique qui sous la direction de Roger-Maurice Bonnet a permis à l'Europe de se hisser à la pointe de la recherche scientifique spatiale et se placer Vue d'artiste d'Herschelen tête dans plusieurs domaines de l'astronomie et de l'exploration du Système Solaire. Herschel inaugurera une nouvelle génération de télescopes spatiaux géants.

Herschel est la quatrième 'Pierre angulaire' d'Horizon 2000, l'emblématique programme scientifique qui sous la direction de Roger-Maurice Bonnet a permis à l'Europe de se hisser à la pointe de la recherche scientifique spatiale et se placer en tête dans plusieurs domaines de l'astronomie et de l'exploration du Système Solaire. Herschel inaugurera une nouvelle génération de télescopes spatiaux géants.

Cet observatoire spatial de nouvelle génération est le successeur d'ISO (1995-1998) et fonctionne dans l'infrarouge lointain et le domaine submillimétrique. Il doit être lancé en août 2007 au moyen d'une fusée Ariane 5 pour une durée de vie opérationnelle de 2 à 6 ans. D'une masse de 2,5 tonnes pour une longueur de 6,5 m Herschel sera équipé d'un miroir primaire de 3,5 m de diamètre de sorte qu'il sera le plus grand miroir jamais lancé dans l'espace.

Il sera placé sur une orbite de façon à rejoindre le point Lagrange L2, à 1,5 millions de km de la Terre. De 4 à 6 mois de voyage seront nécessaires à Herschel pour rejoindre cette orbite particulière. Le point Lagrange L2 marque l'endroit où se combinent les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil. Les forces des 2 objets s'équilibrent ce qui crée une zone de stabilité remarquable.

Les observations permettront aux astronomes de retracer l'histoire des molécules depuis le Big Bang et en partant de là les scientifiques s'aventureront à étudier la matière à partir de laquelle s'est formée la première génération de galaxies, quelques 300.000 années après le Big Bang. Il s'agit de la période connue sous le nom de Ages Sombres, une période qui débute après la diffusion du rayonnement cosmique, lorsque l'Univers apparaissait chaud et opaque.

Parmi les autres objectifs scientifiques, on citera l'étude du milieu interstellaire, la formation et l'évolution des étoiles, et la composition chimique des atmosphères et des surfaces des planètes, des satellites et des comètes.

Pour cela, Herschel sera équipé de trois instruments scientifiques fonctionnant dans l'infrarouge lointain et le submillimétrique ce qui permettra d'observer des objets de quelques degrés plus chauds que le zéro absolu - 273 °). La sensibilité attendue de ses détecteurs doit lui permettre de détecter le rayonnement le plus lointain jamais analysé de façon aussi claire.

Bien qu'il s'agisse d'un projet de l'Agence spatiale européenne, l'Agence spatiale canadienne et deux Universités canadiennes participent activement au projet avec une implication directe dans deux des trois instruments. Il s'agit de SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver - imageur spectral et photométrique, Université de Lethbridge, Alberta, Canada) et de HIFI (Heterodyne Instrument for the Far-Infrared - récepteur hétérodyne en infrarouge lointain, University of Waterloo, Ontario, Canada). Le troisième instrument étant PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer - Photodétecteur et spectromètre à grand champ).

Canada

Cette participation s'explique par le status particulier du Canada au sein de l'ESA.

Bien que ne faisant pas parti du continent européen, le Canada fait parti de l'Agence spatiale européenne en tant que 'Etat coopérant'. A ce titre, le Canada participe à certaines activités et est impliqué dans des processus décisionnaires de l'ESA. Il prend part aux programmes et activités de l'ESA. Les entreprises canadiennes peuvent soumissionner et se voir attribuer des contrats pour les programmes qui les intéressent. Les dispositions de l'accord garantissent au Canada un juste retour industriel et les Etats membres de l'ESA peuvent participer sous certaines conditions à des programmes canadiens.

D'ISO à Herschel

L'observatoire spatial dans l'infrarouge (ISO) a été lancé en novembre 1995 par une fusée Ariane 4 depuis le Centre spatial de Kourou. Il a fonctionné jusqu'en mai 1998, date à laquelle les réserves d'hélium nécessaires au refroidissement de ses instruments se sont épuisées et bien au-delà des espérances des responsables de la mission. Tenant du titre de satellite infrarouge le plus sensible jamais lancé, il a réalisé des études particulièrement importantes des régions poussiéreuses de l'Univers où les télescopes en lumière visible sont aveugles.

  Inspection du miroir principal d'Hershel dans les locaux d'EADS-Astrium

Inspection du miroir principal d'Hershel dans les locaux d'EADS-Astrium à Toulouse (France)
Crédit EADS-Astrium

 
18.05.05 SPIRE
Récepteur d’imagerie spectrale et photométrique
 
Les observations réalisées au moyen de l’instrument SPIRE amélioreront grandement notre compréhension des processus qui entrent en jeu dans la formation des galaxies et des étoiles. Pour la plupart des galaxies, entre le tiers et la quasi-totalité des rayonnements qu’elles émettent se situent dans l’infrarouge lointain. Cette situation est la même pour les étoiles qui amorcent leur cycle de vie. Les rayons ultraviolets émis par les étoiles sont souvent absorbés par les immenses nuages de particules de poussière qui les entourent. La poussière ainsi chauffée se refroidie en émettant un rayonnement infrarouge. Pour comprendre tous les processus qui se produisent dans une galaxie, il est essentiel de mesurer l’énergie totale émise dans toutes les longueurs d’ondes. Le flux (« lumière ») émis par les étoiles et les galaxies se situe principalement dans le spectre infrarouge.

Les observations effectuées avec l’instrument SPIRE fourniront des données essentielles à la réalisation d’une étude complète de ces objets. SPIRE effectuera une étude à grande échelle du ciel à haute résolution angulaire et mesurera également le flux émis dans plusieurs longueurs d’ondes, ce qui permettra de recueillir des données importantes sur la distribution de l’énergie spectrale des étoiles et des galaxies. Ainsi, les scientifiques seront en mesure de mieux comprendre les caractéristiques globales des galaxies et des étoiles, répondant ainsi aux questions de longue date portant sur le moment de la formation des étoiles et des galaxies.

Le Canada fournira du matériel d’appui au sol pour l’étalonnage de l’instrument SPIRE. En plus de participer à l’intégration et à la mise à l’essai du système, des scientifiques canadiens oeuvreront également au centre de commande de l’instrument SPIRE.

Le chercheur principal au Canada pour le projet SPIRE est le professeur David Naylor, de l’Université de Lethbridge.

 
18.05.05 HIFI
Instrument hétérodyne pour l’observation dans l’infrarouge lointain
 
Les principaux objectifs scientifiques de l’instrument HIFI tournent autour de divers aspects de la chimie interstellaire. La compréhension des processus chimiques intervenant dans différents environnements astrophysiques est rendue possible en observant de nombreuses molécules différentes. Les structures moléculaires à grande échelle et la composition chimique peuvent être détaillées en détectant le spectre des molécules qui composent les gaz du milieu interstellaire. Le recours aux ondes submillimétriques et à l’infrarouge lointain est idéal pour l’observation de ces molécules. L’instrument HIFI possède les capacités spectroscopiques à haute résolution et la sensibilité nécessaires à la détection et à l’analyse des spectres provenant d’une vaste gamme de molécules.

La contribution canadienne au projet HIFI prend la forme d’un oscillateur local. L’une des composantes essentielles du système hétérodyne est le signal de référence qui est intégré au signal de la source astronomique. Le signal de référence est produit par un oscillateur local. Lorsque le signal de la source astronomique est mélangé au signal de référence, il en résulte un signal à la fréquence beaucoup plus basse que le signal original, ce qui facilite le traitement électronique de ce dernier. Les musiciens connaissent très bien ce « principe hétérodyne » lorsqu’ils règlent leurs instruments (pianos, violons, guitares, etc.) pour obtenir la « fréquence de battement ». En ce qui concerne l’appareil HIFI, le signal de référence doit être très stable et d’une grande pureté. L’oscillateur local du Canada sera un synthétiseur de fréquence d’une précision et d’une stabilité inégalées.

Le chercheur principal du projet HIFI au Canada est le professeur Michel Fich de l’Université de Waterloo

   
  top

   
  Copyright 2000 - 2005 © flashespace.com. All rights reserved