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

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J dossier Special report u LAURENT VIGROUX, chef de projet/Project Leader, CEA Vue d’artiste d’un trou noir réalisé à partir de données du satellite Chandra X-Ray. Artist’s impression of a black hole from data collected by the Chandra X-ray satellite. « IL FAUT SIGNALER LE DÉVELOPPEMENT EN FRANCE DE DEUX JEUNES COMMUNAUTÉS : CELLE DE LA PHYSIQUE FONDAMENTALE ET CELLE DE L’ASTRO/EXOBIOLOGIE. » « We are now seeing the emergence in France of two new communities focused on fundamental physics and astro/exobiology. » le fonctionnement de la machine interne au Soleil et ses manifestations d’humeur comme les éruptions. Un avenir prometteur Toutefois le programme « Étude et exploration de l’Univers » a également une composante dite… astronomie, qui va de la cosmologie à l’étude des planètes extrasolaires en passant par les étoiles, les galaxies, et les nuages interstellaires. Cette thématique très large prépare entre autres l’instrumentation de plusieurs missions de l’Esa, comme Herschel et Planck déjà citées, ou encore la mission Gaïa de cartographie de la Voie lactée. Le microsatellite Corot, qui depuis deux ans nous révèle des aspects insoupçonnés de la variété des étoiles ainsi que de nouvelles planètes extrasolaires, a été développé par le CNES avec des collaborations internationales variées. On peut aussi citer Svom, une participation française importante à un projet chinois d’observation des sursauts gamma, des événements très énergétiques qui signalent peut-être la fusion de deux étoiles en fin de vie. Il faut signaler le développement en France, avec l’aide du CNES, de deux communautés plus jeunes dans le spatial : celle de la physique fondamentale, qui ne peut réaliser que dans l’espace ses projets d’étude du temps, de l’espace et de la gravitation ; et la communauté d’astro/exobiologie, dont la problématique scientifique cherche à retracer les chemins qui mènent à l’émergence de la vie, sur Terre et ailleurs. Le portefeuille des projets en astronomie est donc fort riche et très prometteur. Mais de nombreuses autres idées et quantité de projets ambitieux ont été proposés à l’exercice de prospective de mars 2009. Parmi ces idées, certaines seront étudiées plus avant pour peut-être voir le jour avant les années 2020 ! Herschel Comprendre la formation des étoiles et des galaxies L’astronomie en infrarouge a réellement démarré avec le satellite Iras (1983), qui a permis de découvrir l’ampleur des nuages interstellaires, de voir les étoiles se former et, plus inattendu, de découvrir une nouvelle classe de galaxies qui émettent plus d’énergie dans l’infrarouge que dans le visible. Presque 100% de la lumière des étoiles de ces galaxies est absorbée par les poussières interstellaires et réémise dans l’infrarouge par le rayonnement thermique des poussières. Les satellites Iso (européen) et Spitzer (américain) ont approfondi, par la suite, les découvertes initiales, principalement dans les domaines de l’infrarouge moyen, entre 3 et 100 micromètres. Il revient aujourd’hui à Herschel de compléter cette lignée en étendant le domaine d’investigation entre 100 et 600 micromètres, domaine encore inexploré. Au tout début de leur formation, les protoétoiles sont encore très froides, vers 100 K seulement et le pic de leur émission se situe vers 150 micromètres. Dans les premières étapes de leur évolution, les galaxies passent par des épisodes de formation d’étoiles intenses, qui ne s’observent que dans l’infrarouge avec un pic d’émission entre 60 et 100 micromètres. Mais le décalage vers le rouge, dû à l’expansion de l’Univers, fait que ce pic est repoussé au-delà de 200 micromètres pour les galaxies lointaines. Herschel, mission de l’Esa, doit permettre des avancées significatives dans ces domaines. Les industriels et les laboratoires français ont beaucoup contribué au projet. Thales-Alenia Space est le maître d’œuvre du satellite. Astrium France a fabriqué un télescope en carbure de silicium unique en son genre. Très fortement soutenus par le CNES, des laboratoires français ont participé aux instruments : le CESR et le Lerma à Hifi, le Lam (Marseille) et le Service d’astrophysique (CEA/Irfu) à la conception optique, mécanique et à l’électronique de Spire, enfin le CEA au photomètre de Pacs équipé de matrices de bolomètres fonctionnant à 300 mK. Ces matrices constituent un véritable saut technologique, sans équivalent pour l’instant, même dans des observatoires au sol. En plus de son soutien financier, le CNES a participé à des développements instrumentaux, notamment les mécanismes de Spire. www.cnes.fr HERSCHEL ET LES MYSTERES DE L'INFRAROUGE LOINTAIN Conversation spatiale avec Laurent Vigroux Herschel and the mysteries of the far infrared Space talk with Laurent Vigroux http://www.cnes.fr/webmag 52/cnesmag AVRIL 2009
J Special report dossier Contrôle de propreté du satellite Herschel à son arrivée au Centre spatial guyanais (15 février 2009). The Herschel satellite is checked for cleanliness on arrival at the Guiana Space Centre, 15 February. and exploration efforts, the cornerstone of which is its involvement in two programmes led by the European Space Agency (ESA). The first is ESA’s mandatory science programme, which is pursuing the most ambitious missions like Planck concentrating on cosmology and Herschel focusing on the study of galaxy and star formation. The second is the exploration programme, which includes ExoMars, exobiology experiments on the International Space Station and the PHARAO space atomic clock. Besides France’s funding contribution to these programmes, CNES is helping French laboratories, often in partnership with industry, to develop innovative instruments for all of ESA’s science missions. The detector built for the Planck mission, which will operate at 0.1 degree below absolute zero using a specially designed cryogenic cooling system, is a good example. CNES’s own programme also offers a broad spectrum of opportunities. These include : supplying French instruments for missions led by other agencies in exchange for access to data, like NASA’s STEREO mission to study the Sun’s corona in three dimensions ; medium-size missions under bilateral or multilateral cooperation agreements, like the SVOM project to study gamma-ray bursts at cosmological distances ; microsatellite missions for highly focused science and/or to prove innovative technologies, like the Picard mission to study the inner workings of the Sun and its impact on Earth’s climate. Medium-size and particularly microsatellite missions are backed by expertise at the Toulouse Space Centre. CNES’s ultimate aim in all such undertakings is to pursue new scientific knowledge. Indeed, the agency lends strong support to exploitation of data from space missions by scientists, as wellas to certain centres operating or archiving data from instruments it has helped to develop, like the CDPP plasma physics data centre in Toulouse. Solar system and space weather The space research and exploration programme also covers planetology, with future missions to Mars (ExoMars and in the longer termMars Sample Return), c Understanding star and galaxy formation Infrared astronomy began in earnest with the IRAS satellite in 1983, which revealed the size of interstellar clouds, observed stars forming and—more unexpectedly—discovered a new class of galaxies that emit more energy in the infrared than in the visible spectrum. Almost all starlight from these galaxies is absorbed by interstellar dust and reemitted in the infrared by thermal radiation. The European ISO and U.S. Spitzer satellites subsequently went further, principally in the shortwave-infrared domain between 3 and 100 micrometres. Herschel, the latest in this line of satellites, will extend its field of investigation to the stillunexplored 100-600 micrometre region. In the initial phases of their formation, protostars are a very cold 100 K and their emissions peak at about 150 micrometres. During their early evolution, galaxies go through phases of intense star formation that can only be observed in the infrared, peaking at 60-100 micrometres. But, because of the redshift due to the expansion of the Universe, this peak rises above 200 micrometres for distant galaxies. ESA’s Herschel mission is designed to achievesignificant advances in these regions of the spectrum. French contractors and laboratories have contributed hugely to this project. Thales Alenia Space is the satellite prime contractor, while Astrium France built its unique silicon-carbide telescope. French research laboratories, with close support from CNES, were involved in developing the instruments : CESR 1 and LERMA 2 contributed to HIFI ; LAM 3 and the astrophysics department of IRFU 4 at the CEA atomic energy agency to the optical, mechanical and electrical design of SPIRE ; and CEA to the PACS photometer equipped with bolometer arrays operating at 300 mK. These arrays are a real leap-ahead technology currently unrivalled even by ground-based observatories. In addition to funding support, CNES was involved in instrument development work, notably on the mechanisms for SPIRE. Une nouvelle étude révèle la plus grande région de la formation stellaire NGC 604 dans la galaxie voisine M33, dans sa première vue haute résolution à rayonsX. Cette image composite des données de l’observatoire Chandra X-Ray (bleu) combinées à des données de lumière optique du télescope spatial Hubble (rouge et vert) montre un environnement fragmenté où résident quelque 200 jeunes étoiles chaudes et massives. A new study reveals a first high-resolution X-ray view of the largest star-forming region NGC 604 in the nearby galaxy M33. This composite image of data from the Chandra X-ray Observatory (blue) combined with optical data from the Hubble Space Telescope (red and green) shows a fragmented environment with some 200 hot and massive young stars. 1 Space radiation research centre. 2 Astrophysical radiation and matter research laboratory. 3 Astrophysics laboratory in Marseille. 4 Institute for research into the fundamental laws of the universe AVRIL 2009 cnesmag/53



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