L’instrument français HFI (High Frequency Instrument) de la mission d’astrophysique spatiale "Planck" de l’ESA, a atteint sa température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de...) nominale de fonctionnement: 0,1 degré au-dessus du zéro absolu, soit -273°C. C’est une première mondiale d’arriver à cette température dans l’espace, et grâce à cette prouesse technologique les astronomes espèrent lever le voile sur les premiers instants de l’Univers.


En dehors de quelques laboratoires terrestres, c’est sans doute l’endroit le plus froid de l’Univers. La mission du satellite Planck, lancé avec Herschel le 14 mai par Ariane 5 depuis le Centre Spatial Guyanais à Kourou, est de mesurer avec une très grande précision le rayonnement (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement...) cosmique fossile ou fond diffus cosmologique (Le fond diffus cosmologique est un rayonnement électromagnétique provenant de l'Univers, et qui frappe la Terre de...). Il s’agit de la plus ancienne lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des...) émise dans l’Univers, et en l’observant Planck nous fournira une image de l’Univers tel qu’il était 380 000 ans après le Big Bang (Le Big Bang[1] désigne l’époque dense et chaude qu’a connue l’univers il y a environ 13,7 milliards...), il y a donc 13,3 milliards d’années. Les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) de Planck donneront des informations uniques sur la naissance de l’Univers et permettront de tester différentes hypothèses sur ce qui s’est passé dans les premiers instants après le Big Bang.

Planck embarque un télescope de 1,5 m de diamètre équipé de deux instruments: HFI pour
High Frequency Instrument, est un instrument qui fonctionne aux longueurs d’onde submillimétriques, développé par une large collaboration conduite par la France, sous la responsabilité de l’Institut d’Astrophysique Spatiale à Orsay. Un second instrument travaillant à plus basse fréquence (Cet article ou cette section doit être recyclé. Sa qualité devrait être largement améliorée en le réorganisant et en le...) a été développé sous la direction d’équipes italiennes.

Le satellite balaiera plusieurs fois l’intégralité de la voûte céleste et fournira une cartographie avec une précision sans précédent des inhomogénéités de température et de polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux...) du rayonnement cosmique fossile. La sensibilité exceptionnelle de l’instrument HFI, capable de détecter des fluctuations de température de l’ordre du millionième de degré, grâce à ses capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable,...) refroidis à 0,1 degré au dessus du zéro absolu, soit -273°C.

Pour atteindre cette température ultime, il faut mettre en cascade plusieurs étages de réfrigérateurs. Le premier étage forme une sorte de bouclier isolant le télescope et les détecteurs du rayonnement du soleil ((pourcentage en masse)) et de la Terre. L’étage final fait suite à un réfrigérateur (Un réfrigérateur (ou frigidaire ou frigo dans le langage famillier) est un appareil principalement utilisé en cuisine,...) à hydrogène (Table complète - Table étendue) construit par le Jet Propulsion Laboratory (Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), basé à Pasadena aux États-Unis, est une joint-venture entre la NASA et le Caltech...) aux Etats-Unis et un réfrigérateur à compression développé par des équipes britanniques. Il s’agit d’un système à dilution d’hélium dont le principe est dû à une équipe de l’Institut Néel de Grenoble. Le coeur du système a été développé sous brevet et contrat CNES, en collaboration avec l’Institut d’Astrophysique Spatiale, par la Division des Techniques Avancées de l’Air Liquide (La phase liquide est un état de la matière.).

La température de fonctionnement a été atteinte 50 jours après le lancement conformément aux prévisions. Planck va maintenant entamer une série de vérifications qui vont durer plusieurs semaines, puis commencer sa mission d’archéologue de l’Univers. Rendez-vous est pris en 2012, pour les premiers résultats scientifiques.