Fin de partie pour le télescope spatial Herschel Par Rémy Decourt

Fin de partie pour le télescope spatial Herschel

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Préparation du satellite Herschel aux tests acoustiques à l'Estec, le centre technique de l'Agence spatiale européenne.

C'est l'heure du bilan pour le télescope
spatial Herschel qui vient de finir sa mission scientifique.
L’innovation technologique de cet instrument original a déjà conduit au
succès des 35.000 observations réalisées. Et des découvertes sont encore
à venir dans les résultats récoltés.


Avancées technologiques et résultats scientifiques
significatifs sont ce qui caractérise le mieux le télescope spatial
Herschel de l’Agence spatiale européenne
(Esa), qui vient de cesser ses activités. Lancé en mai 2009, il a
fonctionné près de quatre ans, jusqu’à l’épuisement de sa réserve de
liquide de refroidissement. Car Herschel est un observatoire du froid. Il s’agissait du premier satellite à couvrir le spectre entre 55 et 672 µm, donc l'infrarouge
lointain et les rayonnements submillimétriques. Cette gamme permet de
détecter des objets irradiant à des températures entre 5 et 50 kelvins (K), soit entre -268 et -223 °C. Et le moins que l’on puisse dire, c’est qu’il l’a bien fait.


En effet, les utilisateurs d’Herschel sont unanimes
pour reconnaître l’intérêt du retour scientifique de sa mission. Avec
quelque 600 programmes d'observation, totalisant 35.000 observations
scientifiques, lamission Herschel
laisse en héritage des archives qui pourraient apporter davantage de
découvertes que les astronomes en ont faites pendant la durée
d'exploitation de la mission.



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En un clin d'œil, les différentes étapes de la construction du miroir primaire d'Herschel.



Herschel et son miroir primaire de 3,5 mètres


Un tel bilan scientifique n’aurait pas été possible
sans quelques sauts technologiques. Présenté comme l’un des plus
complexes jamais réalisés en Europe, cet observatoire spatial a été
construit par Thales Alenia Space.
On retiendra surtout qu’il était doté du miroir primaire le plus grand
jamais construit pour un satellite, et qu’il embarquait un cryostat
suffisamment volumineux pour maintenir les instruments du satellite à la
plus basse température possible.


À l’époque, le gigantesque miroir primaire de 3,5 m est évidemment la pièce maîtresse du télescope spatial. À titre de comparaison, celui d'Hubble a une taille de « seulement » 2,4 m de diamètre. Il sera dépassé par les 6,5 m de celui du télescope spatial James Webb qui doit succéder à Hubble, mais ce miroir sera déployable, alors que celui d'Herschel était d’un seul tenant.


Construit par Astrium Toulouse en coopération avec
Boostec, le miroir d’Herschel est fait de carbure de silicium. La
maîtrise de cette technologie a permis de limiter son poids à seulement
350 kg, contre trois fois plus pour celui d’Hubble par exemple.



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Préparation du satellite Herschel à des essais thermiques sous vide et des tests de ses sous-systèmes à l'Estec, le centre technique de l'Esa, en septembre 2005.

Herschel, le seul télescope spatial à viser l'infrarouge lointain


Quant à son cryostat, il marquait une rupture à
l’époque, dans le sens où il était conçu pour fonctionner quatre ans. Le
modèle s’inspirait de celui d’Iso, mais le surpassait : ce télescope spatial précédant Herschel n’avait fonctionné que 28 mois entre 1995 et 1998, et sur une orbite
très différente de celle d’Herschel. Résultat pour Herschel, un
réservoir large et haut de trois mètres, au cryostat identique dans son
principe à celui d'Iso.
L’autre différence étant que le télescope d’Iso avait pu être
entièrement logé à l'intérieur du cryostat, grâce à la taille de son
miroir (70 cm de diamètre seulement). Ce qui n'est pas le cas avec le
miroir de 3,5 m d'Herschel, qui est situé à l'extérieur et face au
cryostat.


De nombreuses contraintes ont également ponctué le
développement d’Herschel. On citera par exemple celles imposées par les
panneaux solaires. Beaucoup plus grands et chauds que ceux d'Iso, leur
mise au point a posé quelques problèmes liés à cette température élevée
(jusqu'à 130 °C), notamment au niveau de la tenue mécanique du satellite et des cellules solaires. Comme chez Iso, ces panneaux solaires jouent le rôle de pare-soleil.


S’il n’existe pas de successeur d’Herschel dans la
même gamme de longueurs d’onde, ce vide serait partiellement comblé par
James Webb. Ce successeur du télescope Hubble fonctionnera dans l’ultraviolet,
le visible et le proche infrarouge, alors qu'Herschel visait
l'infrarouge lointain. Néanmoins, leurs sujets scientifiques seront
assez proches.


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