Herschel va observer en HiFi

L’observatoire infrarouge de l’ESA a remis en route son troisième instrument dédié à la recherche de l’eau.

 

Le télescope spatial Herschel (illustration). Crédit : ESA

Lancé avec succès en mai 2009, Herschel est un télescope infrarouge doté du plus grand miroir jamais envoyé dans l’espace : 3,5 m de diamètre. Mais cet énorme «entonnoir à lumière» n’est rien sans des instruments de pointe chargés d’analyser les photons récoltés. L’observatoire de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) intègre ainsi 3 instruments dénommés PACS, SPIRE et HiFi, chacun spécialisé dans des domaines bien définis (voir ce dossier Enjoy Space pour plus de détails).
Dans la vidéo ci-dessous, le scientifique Jean-Paul Baluteau du Laboratoire d’Astrophysique de Marseille nous présente Herschel.



Une réparation à distance
Si PACS et SPIRE fonctionnent parfaitement depuis leur activation, HiFi (Heterodyne Instrument for Far-infrared) a connu une défaillance. En dépit d’une première observation réussie en juin 2009, l’instrument avait été arrêté dès le mois d’août suivant, car son comportement anormal laissait craindre une dégradation irréversible. Le problème majeur est qu’Herschel orbite à 1,5 million de kilomètres de la Terre et qu’il ne peut donc pas être réparé comme le télescope spatial Hubble. De plus, l’observatoire européen n’a pas été conçu dans ce sens. C’est à distance, en se penchant sur les données reçues et les plans de l’instrument HiFi, que les ingénieurs ont dû déterminer la cause de la panne et imaginer une solution.

HiFi est situé, comme PACS et SPIRE, au sein du cryostat d’Herschel. Cette «chambre froide» maintient les 3 instruments à peine à quelques degrés au-dessus du zéro absolu. Sans cette précaution, et même dans l’espace, la chaleur empêcherait les délicats détecteurs de fonctionner correctement dans l’infrarouge. Crédit : ESA/AOES Medialab

Selon l’ESA, tout découle d’une surtension qui a affecté une des électroniques de contrôle, le LCU (Local oscillator Control Unit). Surtension qui est «probablement» (nous citons) la conséquence d’un rayonnement cosmique. Ces rayonnements, très énergétiques, peuvent en effet dérégler les électroniques ou ordinateurs embarqués dans l’espace. Pour cette raison, certains systèmes délicats et indispensables sont doublés à bord des satellites ou autres engins spatiaux afin de disposer d’une «pièce de rechange» déjà en place et prête à fonctionner au cas où... Une fois toutes les précautions prises, et la panne dûment analysée, les contrôleurs ont donc envoyé vers Herschel un nouveau programme informatique qui devrait empêcher la survenance d’une surtension en cas de problème et mis en route le double du LCU défaillant. Du coup, l’instrument HiFi retrouva toutes ses capacités.

La grande nébuleuse d’Orion (ici une image du télescope Hubble), véritable pépinière d’étoiles, sera la prochaine cible d’Herschel. L’instrument HiFi doit permettre de mieux comprendre le rôle de l’eau dans la formation des soleils et des planètes. Crédit : NASA/ESA

Haute Fidélité infrarouge pour l’eau
On le sait, dans le domaine de l’audio, le terme HiFi identifie la Haute Fidélité (High Fidelity), un standard destiné à garantir une restitution sonore de haute qualité sur les équipements grand public (amplificateurs, enceintes, etc.). Il ne fait aucun doute que l’instrument HiFi d’Herschel a été baptisé ainsi tel un clin d’oeil à ses performances exceptionnelles puisqu’il s’agit d’un spectromètre infrarouge à haute résolution. En décomposant la lumière, il permettra de détecter quelles molécules sont présentes dans les objets observés et notamment l’eau. Le précieux liquide reste en effet difficile à caractériser en raison d’un «profil» compliqué. Toutefois, la précision de HiFi facilitera sa détection. D’ailleurs, la prochaine observation d’Herschel qui mettra en jeu HiFi concerne la nébuleuse d’Orion où naissent des systèmes stellaires. Les astronomes espèrent ainsi mieux comprendre le rôle que joue l’eau dans la formation des soleils et des cortèges de planètes qui les accompagnent.

Publié le 20 janvier 2010