CNES Mag n°41 avr/mai/jun 2009
CNES Mag n°41 avr/mai/jun 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°41 de avr/mai/jun 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 76

  • Taille du fichier PDF : 7,3 Mo

  • Dans ce numéro : AMA 2009, une année "big bang"

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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J dossier Special report Image en ultraviolet de la planète Jupiter prise par la caméra à grand champ du télescope spatial Hubble. L’image affiche l’atmosphère de Jupiter à une longueur d’onde de 2 550 angströms après beaucoup d’impacts de fragments de la comète Shoemaker-Levy 9. Ultraviolet image of Jupiter taken by the Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera. The image shows Jupiter’s atmosphere at a wavelength of 2,550 angströms after a hail of impacts from fragments of Comet Shoemaker Levy 9. être un objet particulièrement exotique. D’un diamètre inférieur à deux fois celui de la Terre, cette « super-Terre » tourne autour de son étoile en moins d’une journée ! (Cf. article d’Annie Baglin, p.54) Aller sur l’objet étudié Si les astronomes placent leurs observatoires en orbite terrestre, d’autres scientifiques veulent aller plus loin. C’est le cas des planétologues, qui utilisent les sondes spatiales pour s’approcher des objets qu’ils étudient. Ce fut le cas de la Lune dans les années 1960. L’analyse des échantillons lunaires fut un élément essentiel de la datation du système solaire, à partir de l’étude des isotopes radioactifs de longue durée. Il faut noter toutefois que la présence de l’homme sur la Lune n’était pas indispensable pour cette recherche, puisque les véhicules robotisés soviétiques ont eux aussi permis le retour d’échantillons lunaires. C’est la présence in situ d’engins robotisés qui est essentielle ; c’est aussi le cas pour les autres objets du système solaire. Dès les années 1960, les plus proches planètes telluriques, Vénus et Mars, ont été les cibles d’une exploration spatiale soutenue, souvent jalonnée d’échecs, mais aussi marquée de succès spectaculaires. Parmi ceux-ci, il faut citer l’extraordinaire mission Viking, composée de deux orbiteurs et de deux modules de descente, lancée par la Nasa dans les années 1970, dont les données servent encore de référence aujourd’hui. Après deux décennies de veille, l’exploration de Mars a repris avec succès, tant du côté américain que du côté européen. Après les telluriques, les planètes géantes deviennent aussi les cibles de l’exploration spatiale américaine. La mission Voyager, composée de deux modules identiques, a assuré, entre 1979 et 1989, le survol des quatre planètes géantes. C’est elle qui nous a dévoilé les volcans de Io, la présence possible d’un océan souterrain dans Europe, et la complexité de l’atmosphère de Titan. Deux missions plus ambitieuses ont suivi, Galileo et Cassini, pour une exploration en profondeur des systèmes de Jupiter et de Saturne. Et d’autres projets encore plus ambitieux sont à l’étude… « SPATIALE SOUTENUE, SOUVENT JALONNÉE D’ÉCHECS, MAIS AUSSI MARQUÉE DE SUCCÈS SPECTACULAIRES. » DÈS LES ANNÉES 1960, LES PLUS PROCHES PLANÈTES TELLURIQUES, VÉNUS ET MARS, ONT ÉTÉ LES CIBLES D’UNE EXPLORATION « In the 1960s, the closest Earth-like planets—Venus and Mars—were targeted for sustained exploration. Missions often ended in failure, but there were also some spectacular successes. » La nébuleuse NGC 2818, nichée à l’intérieur de l’amas d’étoiles NGC 2818A, se trouve à plus de 10 000 années-lumière dans la constellation australe Pyxis (dite de la Boussole). The NGC 2818 nebula, hidden in the NGC 2818A star cluster, is more than 10,000 light-years away in the southern constellation Pyxis (the compass). 48/cnesmag AVRIL 2009
u YVAN BLANC, chef de projet/Project Leader, CNES J Special report dossier Planck Étudier les origines de l’Univers Selon le modèle du Big Bang, l’Univers actuel a émergé d’un état extrêmement dense et chaud, il y a environ 13,7 milliards d’années. La lumière issue de cet état a été considérablement diluée et refroidie par l’expansion de l’Univers. Son éclat dans tout le ciel est encore visible dans le domaine de l’infrarouge et des micro-ondes. Planck, mission de l’Esa, observera donc les reliques de cette première lumière, connue comme le fond diffus cosmologique. Il aura pour objectif de « photographier » l’Univers tel qu’il était 380000 ans après le Big Bang, bien avant la formation des premières étoiles, des galaxies et amas de galaxies. Planck balaiera l’intégralité de la voûte céleste et cartographiera les inhomogénéités de température et de polarisation du rayonnement cosmique fossile avec une sensibilité et une précision sans précédent. L’instrument français HFI (High Frequencies Instrument), développé en partenariat entre le CNES et le CNRS, sera en effet capable de détecter des fluctuations de température de l’ordre du millionième de degré autour de la température actuelle du rayonnement fossile de 2,7 K, grâce à des capteurs refroidis à 0,1 K, seulement un dixième de degré au-dessus du zéro absolu (soit à – 273 °C). Cette technologie de pointe dans le domaine de l’hyperfroid a été réalisée sous brevet CNES en France. Une fois en orbite, les détecteurs de l’instrument HFI seront le point le plus froid connu de l’Univers (hors laboratoires) ! De ces données d’une extrême précision seront déduites des informations fondamentales sur la naissance et l’évolution de l’Univers, en particulier sur la période d’inflation qui a suivi le Big Bang, pendant laquelle toutes les distances dans l’Univers ont été multipliées par un facteur… astronomique. Planck devrait aussi nous apprendre comment de minuscules grumeaux de matière ont pu donner naissance aux galaxies et amas de galaxies sous l’effet de la force de gravité. Probing the origins of the Universe According to the Big Bang model, the Universe as we know it today emerged from an extremely hot and dense state some 13.7 billion years ago. The light from this initial state has been diluted and cooled considerably as the Universe has expanded, but it is still visible in the infrared and microwave regions. ESA’s Planck mission will observe the remnants of this first light, called the cosmic microwave background (CMB). Its objective is to take a snapshot of the Universe as it was 380,000 years after the Big Bang, well before the formation of the first stars, galaxies and galaxy clusters. Planck will survey the entire celestial sphere and map tiny variations in temperature and polarization of the fossil cosmic radiation with unprecedented sensitivity and precision. The French High Frequency Instrument (HFI) on Planck, developed in partnership by CNES and the national scientific research centre CNRS, will be capable of detecting fluctuations of the order of onemillionth of a degree in the current temperature of the CMB (2.7 K), using sensors cooled to 0.1 K, just one-tenth of a degree above absolute zero (–273°C). This leading-edge hypercooling technology was developed under a CNES patent in France. Once in orbit, HFI’s detectors will be the coldest known point in the Universe outside a laboratory environment. Planck’s extremely precise data will be used to turnup fundamental clues about the birth and evolution of the Universe, in particular the period of inflation that followed the Big Bang when all distances expanded astronomically. Planck should also tellus more about how tiny clumps of matter were able to coalesce into galaxies and galaxy clusters under gravitational forces. Modèle de qualification du satellite Planck en essai de vide thermique au Centre spatial de Liège (Belgique). Qualification model of the Planck satellite during thermal vacuum testing at the Liege space centre, Belgium. Intégration de l’instrument HFI (High Frequency Instrument), fourniture française à la charge utile scientifique de la mission Planck. Le concept de l’instrument HFI découle de l’émergence de techniques instrumentales nouvelles. Elles sont rassemblées dans une architecture totalement novatrice, qui entrelace optique, cryogénie et détection de signaux de très faibles amplitudes (limite de bruit). Cette architecture est le fruit de quinze ans de travail et d’expérience, ainsi que de réflexions sur la transposition des concepts pour l’espace. L’optimisation du retour scientifique requiert de plus la prise en compte globale du contexte astrophysique (émissions autres que celle du rayonnement fossile) et des avancées du traitement des données. Leur conception est issue de la synthèse des acquis de la décennie précédente. Integration of the High Frequency Instrument (HFI) supplied by France for the science payload of the Planck mission. The HFI concept is based on new instrument technologies, within an innovative architecture combining optics, a cryogenic stack and the ability to detect very-lowamplitude signals. This architecture is the result of a 15-year effort to transpose concepts for a space mission. To optimize the science return, the instrument’s designers also had to take into account the wider astrophysical context (emissions other than the CMB) and advances in data processing resulting from expertise acquired over the previous decade. www.cnes.fr PLANCK ET LA GRANDE HISTOIRE DE L’UNIVERS Conversation spatiale avec Jean-Louis Puget Planck and the long history of the Universe – Space talk with Jean-Louis Puget http://www.cnes.fr/webmag AVRIL 2009 cnesmag/49



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