Planck est à Liège !
29/05/08

Fin 2008 ou début 2009, grâce à une puissante fusée Ariane 5, l’Europe lancera Herschel et Planck, deux satellites d’observations scientifiques. Ils sont destinés à sonder les mystères de l’Univers en enquêtant sur la formation des galaxies, en jetant un nouveau regard sur son évolution et en explorant les vestiges de l’explosion initiale, le Big Bang. En procédant aux essais sous vide dans l’ultra-froid, le CSL (Centre Spatial de Liège), joue un rôle clef dans la réussite de ces deux missions.

Planck-artisteHerschel et Planck (*) dont les instruments doivent opérer à des températures très basses, seront positionnés à 1,5 million de km de la Terre, quatre fois la distance Terre-Lune. C’est du point de Lagrange L2, l’une des positions d’équilibre gravitationnel entre notre planète et le Soleil, celle qui se trouve à l’opposé de notre étoile, qu’ils vont observer le cosmos. Les deux satellites sont mis en œuvre par l’ESA (Agence Spatiale Européenne) pour la communauté scientifique.

D’un coût total de 2 milliards d’euros, dont la moitié pour les seuls satellites, les deux missions sont d’un très grand intérêt scientifique. Directeur du CSL jusqu'en 2010, Jean-Marc Defise, est conscient de l’importance des tests cryogéniques que son laboratoire est l’un des rares en Europe à pouvoir effectuer à pareille échelle. Dans la mise à l’épreuve de l’observatoire Planck complet (sans ses panneaux solaires), il voit la valorisation des efforts technologiques que l’Université, avec le soutien du gouvernement belge via le service public fédéral de la politique scientifique, a entrepris pour répondre aux besoins de l’ESA. Ce sont, pour lui, de nouvelles références de confiance et lettres de noblesse qui consacrent l’expertise des acteurs liégeois dans le domaine spatial.

Une «première» technologique

Financés par les Etats membres de l’ESA (Agence Spatiale Européenne), Herschel (3,3 t de masse au décollage) et Planck (1,8 t) sont réalisés sur la même plate-forme par l’industrie européenne, sous la maîtrise d’œuvre de Thales Alenia Space. Alors que sa filiale belge ETCA à Charleroi est impliquée dans leurs systèmes de conditionnement d’énergie et que EHP (Euro Heat Pipes) de Nivelles, membre de WSL (Wallonia Space Logistics), a fourni les caloducs du module de service, les compétences du CSL ont servi à qualifier et à calibrer la charge utile de Herschel - un télescope monolithique de 3,5 m - dans le simulateur vertical d’ambiance spatiale FOCAL 6.5 (**). Les trois instruments du plan focal ont également été mis à l’épreuve lors des essais vibratoires menés par le CSL en conditions cryogéniques, au moyen d’une installation unique conçue par les techniciens liégeois. C’est maintenant au tour du satellite complet Planck d’être mis à l’épreuve dans le simulateur horizontal FOCAL 5 : l’objet de cette campagne de tests - la dernière avant son départ pour le Centre Spatial Guyanais de Kourou – est de vérifier que l’instrumentation du télescope de 1,5 m de diamètre donne entière satisfaction pour son fonctionnement dans les conditions de froid extrême.

Le modèle de vol de l’observatoire européen Planck, arrivant par convoi exceptionnel de l’ESTEC, le centre européen de recherche et de technologie spatiales situé à Noordwijk aux Pays-Bas, a débarqué au CSL le 23 avril. C’était la troisième fois qu’on l’y accueillait : un prototype avait été testé durant soixante-cinq jours sous vide en 2005 et une partie du modèle de vol était déjà venue durant la première moitié de 2006 (pour vingt et un jours d’essais). Par ailleurs, les performances des miroirs du télescope Planck avaient été testées séparément au CSL dans des conditions également très froides avec une instrumentation spécialement conçue par les opticiens liégeois. Ces miroirs avaient été vérifiés avant de procéder à leur assemblage dans le télescope qui focalise les signaux perçus vers des détecteurs complexes en forme de cornets.

(*) Ce sont deux grands noms du panthéon scientifique européen : l’astronome William Herschel (1738-1822) qui a découvert le rayonnement infrarouge et dessiné la forme de notre Galaxie, le physicien Max Planck (1858-1947) dont le nom est lié à la constante à la base de la mécanique quantique.

(**)FOCAL (Facility for Optical Calibration At Liege) désigne la famille des simulateurs sous vide du Centre Spatial de Liège. Le chiffre qui y est accolé donne le diamètre de la cuve en mètres. Le simulateur FOCAL 5 a justifié l’implantation- en 1984 - de l’infrastructure universitaire d’essais spatiaux dans le Liege Science Park du Sart Tilman.

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