Télescopes spatiaux | ||||
COROT désorbité en 2014 | Mise à jour 01 juin 2013 | |||
CoRot (COnvection, ROtation des étoiles et Transit des planètes extrasolaires), le premier télescope spatial à traquer les exoplanètes est français. Corot était chargé de détecter des exoplanètes dans d'autres systèmes solaires et d'étudier les mystères que recèle le cœur des étoiles. Cette mission conduite sous l'égide du Centre national d'études spatiales (CNES) a été menée en coopération internationale avec la participation de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de divers pays en majorité européens. | Cette altitude lui permettait de répéter, tous les sept jours le cycle des opérations. Cette orbite permettait aussi l'observation continue, pendant plus de 150 jours, du centre de la galaxie, en été, et de la direction opposée, en hiver. Image : La fusée Soyouz 2.1B, a décollé à 15h23 (heure de Paris) le 27 décembre 2006 de son pas de tir du cosmodrome de Baïkonour pour déposer Corot en orbite. Image d'artiste du télescope spatial Corot. | |||
Spitzer | ||||
Le Télescope spatial Spitzer Lyman Spitzer, Jr. (26 juin 1914 — 31 mars 1997) était un astrophysicien americain, auteur d'environ 200 articles scientifiques (d'après ADS/CDS (Nasa)), dont 155 en premier auteur. D'après sa biographie, il serait le premier à avoir exprimé l'idée d'envoyer un télescope en orbite terrestre. Il participa activement à la réalisation du projet du télescope spatial Hubble. Il fut lauréat de la Médaille Franklin en 1980 pour ses travaux de recherche sur les mécanismes de formation des étoiles. Son nom a été donné au télescope spatial Spitzer (SIRTF) une fois qu'il fut mis en orbite. est le plus gros télescope infrarouge lancé par la NASA. Les longueurs d'ondes infrarouge ne peuvent être observées depuis le sol terrestre, c'est donc un objet situé à l'extérieur de l'atmosphère, refroidi cryogéniquement qui effectuera ces observations. L'émission infrarouge ne parvient pas jusqu'à nous car elle est interceptée par l'atmosphère terrestre. Ce satellite est semblable au télescope spatial ISO lancé par l'ESA en 1995 et dont la durée de vie fut de 28 mois. Le lancement du télescope Spitzer s'est effectué par une fusée Delta II, le 25 aout 2003 au Cap Canaveral en Floride. Avant son lancement, il était nommé SIRTF pour Space Infrared Telescope Facility mais a été renommé Spitzer, du nom d'un scientifique américain, Lyman Spitzer. Il peut observer et détecter le rayonnement infrarouge émis par des objets à des longueurs d'onde entre trois et cent-soixante micromètres. Son orbite héliocentrique lui permet d'utiliser les températures froides de l'espace, le refroidissement du satellite permet d'éliminer très sensiblement le bruit de fond infrarouge. De plus il embarque 400 litres d'hélium liquide pour le refroidissement. Ses panneaux solaires lui fournissent l'énergie nécessaire et le protège du rayonnement des particules. | Les nouveaux instruments très sensibles du télescope permettront de percer l'espace qui est obscurci par des nuages de poussières, les nuages interstellaires bloquent les télescopes fonctionnant dans le domaine visible. Le télescope spatial Spitzer a été utilisé pour estimer le diamètre de Sednala planète naine, orbitant jusqu'à 139 milliards de km du Soleil. Son diamètre est de 1600 km, réduisant la première estimation de 2300 km. Image : image d'artiste représentant le télescope spatial Spitzer. | |||
Hubble | ||||
Le télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à 560 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est nommé en l'honneur de l'astronome Edwin HubbleEdwin Powell Hubble (20/11/1889 - 28/09/1953) astronome américain qui a montré que l'Univers est en expansion. Hubble est né à Marshfield dans le Missouri. Il étudie les mathématiques et l'astronomie à l'université de Chicago où il obtient son diplôme en 1910. Titulaire d'une bourse d'étude, il passe ensuite 3 ans à l'université d'Oxford où il obtient un Master of Arts en droit. Il revient rapidement à l'astronomie à l'observatoire Yerkes, où il reçoit son Ph.D. en 1917. Hale, le fondateur et directeur de l'observatoire du Mont Wilson, près de Pasadena en Californie, lui propose un poste de chercheur. Il y poursuit ses travaux jusqu'à la fin de sa vie Le 28/09/1953.. | La caméra infrarouge et le spectromètre multi-objets doivent également être refroidis à -180 °C. | Image : Le Télescope spatial Hubble est suspendu au-dessus de la Terre à 560 kilomètres d'altitude. Son miroir principal a un diamètre de 2,4 mètres. | ||
Pamela | ||||
PAMELA (Payload for AntiMatter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) est un observatoire en orbite destiné à déterminer les caractéristiques de la matière noire. | L'objectif est d'étudier les particules cosmiques, leur spectre, leur origine, la présence d'antiparticules, et la possible présence de matière noire. Image : Image d'artiste du télescope spatial Pamela | |||
XMM-Newton | ||||
Le télescope spatial de l'Agence Spatiale Européenne (E.S.A.) XMM-Newton a été lancé le 10 décembre 1999. C’est le plus grand observatoire à rayons X jamais construit. Après un an d'activité, le plus grand observatoire à rayons X livre une variété impressionnante de résultats scientifiques. XMM-Newton a permis de découvrir de nouveaux amas de galaxies à des distances considérables, plusieurs milliards d'années-lumière. Ce projet a pour but de déterminer la distribution des amas de galaxies dans l'Univers lointain et de la confronter avec les prédictions des modèles d'évolution de l'Univers. L'Univers n'apparait pas comme une distribution de matière répartie de manière uniforme mais plus comme un ensemble de filaments constitués de galaxies se rassemblant aux nœuds de ces filaments pour former des amas de galaxies. Ils peuvent contenir des milliers de galaxies, et leur masse peut atteindre un million de milliards de fois (1014) la masse du Soleil. L'étude de la formation de ces amas, une pièce importante du puzzle de la structuration de l'Univers, est à la fois l'objet de nombreux programmes d'observations et de simulations numériques. Mais repérer dans le domaine visible des amas lointains afin de reconstituer le puzzle de leur formation pose de très sérieux problèmes d'observations du fait de l'extrême faiblesse du signal lumineux, nous parvenant. Une autre technique, l'observation dans le domaine des rayons X, est possible. | En effet, une fraction non négligeable (environ 20%) de la masse d'un amas est constituée d'un gaz chaud diffus, situé entre les galaxies. Ce gaz est chauffé, compte tenu du potentiel gravitationnel élevé, à des températures pouvant atteindre plusieurs dizaines de millions de degrés. | Image : Image d'artiste du télescope spatial Newton, les rayons X permettent d’enrichir les informations collectées par les télescopes optiques. | ||
Herschel | ||||
Le satellite Herschel est équipé d’un télescope de 3,5 mètres de diamètre et pèse 3 300 kg pour une dimension de 9m x 4m x 4m. Il a observé l’Univers dans les domaines infrarouge lointain et submillimétrique dans les longueurs d'ondes de 55 microns à 670 microns, une fenêtre du spectre électromagnétique mal explorée. Il a permis notamment d’étudier la formation des galaxies et des étoiles. Les détecteurs traditionnellement utilisés pour l’imagerie dans cette gamme de longueur d’onde sont des bolomètres. Ces détecteurs mesurent l'intensité du rayonnement infrarouge grâce à l’élévation en température d’un matériau absorbant. Le Service d'Astrophysique (SAp) du CEA-DAPNIA a participé à la réalisation des instruments scientifiques embarqués à bord du satellite Herschel, l'observatoire spatial de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Le lancement par la fusée Ariane 5, prévu pour 2007 a eu lieu le 14 mai 2009 sur le pas de tir de Kourou en Guyane. La sonde Planck a fait partie du voyage. Le 3 juillet 2009, Planck a atteint le point de Lagrange L2 et a été placé suivant une trajectoire appelée orbite de Lissajous. Les images prises par Herschel, ont montré des réseaux complexes de filaments de poussière et de gaz dans notre galaxie. Ces observations exceptionnelles dans l'infrarouge lointain fournissent aux astronomes un éclairage nouveau sur la façon dont les turbulences agitent le gaz présent dans le milieu interstellaire et donnent naissance aux structures filamentaires présentes dans les nuages moléculaires froids. Herschel a notamment pu déceler la présence d'eau, molécule cruciale pour la vie telle que nous la connaissons, dans des nuages contenant des étoiles en formation, et dans des disques contenant des planètes en formation. | Le 29 avril 2013, après avoir épuisé ses 2300 litres de liquide de refroidissement (hélium), Herschel termine sa mission d'observations de l'Univers froid. N. B. : Les points de Lagrange : Au point L2, l'objet tourne autour du Soleil, à la même vitesse angulaire que la Terre. Un satellite placé sur l'un de ces points n'en bouge plus et tourne de concert, de manière fixe, avec la Terre autour du Soleil. Sur ce point se trouve depuis juin 2001, le satellite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) et en 2011 le télescope spatial James Webb les rejoindra. | Image : Le 14 mai 2009, trente minutes après son lancement, l'instrument Herschel s'est séparé du dernier étage de son lanceur pour se diriger vers le point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Herschel a contribué à améliorer nos connaissances sur la formation des étoiles sur de très grandes échelles dans l'espace et le temps cosmiques. En étudiant la formation d'étoiles dans des galaxies lointaines, il a montré que de nombreuses galaxies étaient le siège d'une très intense activité de production d'étoiles, il y a 13,8 milliards d'années. En mai 2013, Herschell a été propulsé sur une orbite de rebus stable autour du Soleil où il restera sur le long terme. Crédit : ESA/D. Ducros, 2009 | ||
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) | ||||
La sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) a été lancée le 30 juin 2001. Elle est destinée à l'étude de l'anisotropie c'est-à-dire l'étude du fond diffus cosmologique (CMB). WMAP a été baptisée ainsi en hommage à l'astronome américain David Wilkinson, membre de l'équipe en charge du satellite, pionnier de l'étude du fond diffus cosmologique, décédé le 5 septembre 2002. L'objet de la mission est de cartographier avec la meilleure précision possible les fluctuations de température du rayonnement thermique cosmologique, ainsi que sa polarisation afin de permettre de reconstituer le contenu matériel de l'univers. Les premiers résultats de la sonde WMAP ont été salués à juste titre comme une grande avancée dans la compréhension de l'univers car WMAP a réalisé la première carte complète du fond diffus cosmologique depuis celle du satellite COBE en 1992, et ce avec une résolution considérablement meilleure. | Cette image représente une cartographie de l'univers observable connu dans l'état où il se trouvait à sa création, à l'âge de 380 000 ans alors qu'il devenait transparent. Ce murmure radio capturé dans le rayonnement à 3K ou -270°C, nous montre les fluctuations résiduelles de notre univers et en filigrane, les grumeaux de matière qui ont donné naissance aux galaxies. L'observatoire spatial Planck, lancé en mai 2009 prend la suite pour expliquer l'histoire de l'Univers. Son objectif est aussi d'observer le fond diffus cosmologique, le rayonnement émis 380 000 ans après la naissance de l'Univers, qui explique que la température actuelle de l'Univers est de 2,7 K. | Image : Les analyses de l'image WMAP de tout le ciel indiquent que l'Univers est vieux de 13,8 milliards d'années (avec une précision de 1 %). Il est composé de 73 % d'énergie sombre, 23 % de matière sombre froide, et seulement 4 % d'atomes. Il est actuellement en expansion avec un taux de 71 km/s/Mpc (avec une précision de 5 %), il est passé par des épisodes d'expansion rapide appelés inflation et grandira pour toujours. Crédit: Équipe scientifique WMAP, NASA | ||
Planck | ||||
L'observatoire spatial Planck de l'ESA capture le rayonnement cosmologique ou cosmic microwave background (CMB). La CMB est la «première lumière» de l'univers, publiée peu après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d'années (≈1%), lorsque la lumière a commencé à voyager librement pour la première fois. La gigantesque boule de feu qui suivit le Big Bang s'est lentement refroidie pour devenir une toile de fond de micro-ondes. Planck observe et mesure les variations de température à travers cette toile de fond à micro-ondes, avec une sensibilité beaucoup plus élevée, une meilleure résolution angulaire et une gamme plus étendue de fréquences, que tous les observatoires précédents. La mission Planck nous a montré à quoi ressemble l'Univers à travers sa première lumière émise lorsque celui-ci était à une température de 3 000°C et n’avait que 380 000 ans. | Pour cela il possède un télescope de 1,5 m de diamètre et 2 instruments scientifiques : LFI développé par l’Italie et HFI confié à la France. Les premières images très prometteuses, sont arrivées le 14 juin 2009. C'est la célèbre image de la galaxie spirale du Tourbillon, M51, que les responsables de l'instrument Photoconductor Array Camera and Spectrometer ont reçue, pour une première analyse. La première édition du catalogue de sources compactes (ERCSC, Early Release Compact Sources Catalogue) a été publiée et présentée le 11 janvier 2011, avec plusieurs milliers de sources détectées par Planck. La réserve d'hélium servant à le refroidir s'est épuisée en janvier 2012 et en octobre 2013, le centre des opérations de l'agence spatiale européenne (ESA), implanté à Darmstadt (Allemagne), ont éteint les émetteurs et les instruments du satellite. Cependant pour les scientifiques il reste encore beaucoup de données à analyser. En 2014, ils publieront un nouvel ensemble de données cosmologiques. Puis le satellite Planck sera propulsé sur une orbite de rebus stable autour du Soleil où il restera à jamais, en compagnie du satellite Herschell. Les deux satellites avaient été lancés en même temps par une fusée Ariane, en mai 2009. | Image : Cette image composite en fausses couleurs, montre le télescope spatial Planck, sur une carte de la CMB (Cosmic Microwave Background radiation), la «première lumière» de l'univers, émise peu après le Big Bang, il y a 13,8 milliards d'années (≈1%). | ||
MOST | ||||
Le télescope spatial MOST (Microvariability and Oscillation of STars ou Microvariabilité et Oscillation des Étoiles) est lancé dans l'espace en 2003. C’est le premier satellite scientifique canadien mis en orbite et entièrement conçu et construit par le Canada. | MOST effectue une orbite complète autour de la Terre toutes les 101 minutes en passant par les deux pôles de la Terre. Image : Le télescope spatial MOST mis en service en 2004. Image d'artiste du télescope spatial Most | |||
SOHO | ||||
La mission SOHO a pour objectif d'étudier la structure interne du Soleil, la chaleur de son atmosphère, les origines du Vent solaire. La sonde spatiale SOHO est le fruit d’une collaboration entre la NASA et l’ESA. Elle a été lancée le 2 décembre 1995 de la base de Cap Canaveral (USA) par une fusée Atlas II. | Le 26 décembre 2010, SoHO (Solar and Heliospheric Observatory) a découvert sa 2000ème comète. Elle appartient au groupe de comètes "Kreutz", une grande population de comètes qui partagent toutes le même chemin orbital, dans l'espace. Les comètes de Kreutz proviennent d'une unique comète parente qui s'est probablement brisée près du Soleil il y a des siècles ou plus. Approximativement 85% des comètes que SOHO découvre sont de minuscules fragments de cet objet original. Image : Image d'artiste du télescope spatial Soho | |||
Kepler | ||||
Kepler, le télescope spatial de plus d'une tonne, est parti en direction de la voie lactée, le 6 mars 2009 à 22H48, heure de Floride, grâce à une fusée Delta II, à la recherche de planètes extrasolaires ou exoplanètes. Les planètes que le télescope Kepler va rechercher, sont des exoterres de petites tailles, 2 à 20 fois la taille de la Terre, celles que le télescope spatial Corot ne peut apercevoir. | C'est en observant un grand nombre d'étoiles que les scientifiques auront le plus de chance de faire la découverte espérée, trouver une exoplanète de la taille de la Terre et située dans la zone habitable de son étoile. Kepler embarque pour cela un télescope spécialisé de un mètre de diamètre avec un champ de vision de 105 degrés et une définition d'image de 95 millions de pixels. | Image : le télescope spatial Kepler, de plus d'une tonne, est parti en direction de la voie lactée, le 6 mars 2009. Grace à Kepler, nous apprendrons peut être que nous ne sommes pas les seuls êtres vivants de l'Univers. | ||
WISE | ||||
Le télescope spatial WISE (Widefield Infrared Survey Explorer), est un satellite transportant un télescope infrarouge sensible conçu pour photographier l'ensemble du ciel. Son premier objectif est de détecter dans l'infrarouge les astéroïdes du système solaire et bien sûr les géocroiseurs dont la trajectoire est susceptible de frôler celle de la Terre. Son second objectif est de détecter les étoiles jeunes ou de faible luminosité situées à proximité du Soleil dont les naines brunes difficiles à observer car elle ne brillent pas. | WISE est en orbite au-dessus de la ligne de démarcation entre la nuit et le jour sur Terre, le télescope est sur un angle droit par rapport au soleil et à la Terre. Les orbites de WISE, alignées du pôle Nord au pôle sud, en passant par l'équateur, permettent de balayer une bande du ciel. Comme la Terre se déplace autour du Soleil, WISE balaye le ciel tout entier, au bout de six mois. WISE capture une image du ciel toutes les 11 secondes. Chaque image couvre une zone du ciel, 3 fois plus grande que la pleine Lune. Tous 6 mois, WISE prend près de 1 500 000 photos pour couvrir la totalité de la voute céleste. Image : Image d'artiste du télescope spatial WISE (Widefield Infrared Survey Explorer) | |||
Cryosat-2 | ||||
ESA's Earth Explorer mission CryoSat est dédiée à un contrôle précis de l'évolution de l'épaisseur des glaces marines flottantes dans les océans polaires et les variations dans l'épaisseur de la calotte glacière qui recouvrent le Groenland et l'Antarctique. Les effets du changement climatique sont beaucoup plus visibles dans les régions polaires, il est important de comprendre exactement comment les champs de glace de la Terre réagissent. La diminution de la couverture de glace est souvent citée comme une des premières victimes du réchauffement climatique et la glace polaire joue un rôle important en régulant le climat et le niveau des mers. Le satellite Cryosat-2 a été mis en orbite le jeudi 8 avril 2010 par la fusée Dnepr lancée du Kazakhstan, Cryosat-2 suivra les variations de la hauteur des glaces des régions polaires, avec une précision millimétrique. C'est grâce à son altimètre et à l’aide de DORIS, que le satellite Cryosat-2 mesurera les variations de la hauteur des glaces. | Le satellite, en orbite polaire, survolera régulièrement les calottes glaciaires, pendant 3 ans, jusqu'en 2013. | Image : Images assemblées du satellite Cryosat-2 et de la banquise. | ||
SDO (Solar Dynamics Observatory) | ||||
Lancé le 11 février 2010, SDO est le vaisseau spatial le plus sophistiqué jamais conçu pour étudier le soleil. | Le rayonnement thermique du panneau est suffisant pour renvoyer dans l'espace la petite quantité de chaleur générée par l'exploitation des capteurs CCD. Image : L'anneau de feu du 30 mars 2010. | |||
SWIFT Gamma-Ray | ||||
SWIFT est un télescope spatial, lancé sur une orbite terrestre basse, le 20 novembre 2004 à 17:16:00 UTC, par une fusée Delta 2. L'objectif de SWIFT est d'étudier les sursauts gamma. Les sursauts gamma (GRB) sont les explosions, les plus puissantes de l'Univers, depuis le Big Bang. Les sursauts Gamma, brefs mais intenses, se produisent environ une fois par jour dans l'Univers. Ce sont de véritables bouffées brulantes, de rayonnement gamma qui viennent de toutes les directions du ciel et durent, de quelques millisecondes à quelques centaines de secondes. | SWIFT est une mission de la NASA avec une participation internationale. Depuis 2004, les scientifiques disposent d'un outil dédié pour répondre à ces questions et résoudre le mystère des sursauts gamma. Image : image d'artiste du satellite SWIFT, l'explorateur de sursauts Gamma. | |||
EUCLID | ||||
Euclid est une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA) conçue pour comprendre l'origine de l'accélération de l'expansion de l'Univers et la nature de sa source, appelée énergie sombre. | Son lancement est prévu en 2020. Image : image du télescope Euclid. Euclid est un instrument long de 4,5 mètres pour un diamètre de 3,1 mètres et une masse de 2,1 tonnes. |