Le télescope spatial dans l’infrarouge WISE de la NASA

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La NASA doit lancer le 9 décembre le télescope spatial dans l’infrarouge WISE, conçu pour réaliser une cartographie complète du ciel infrarouge, depuis les petits corps du Système Solaire jusqu'aux galaxies lointaines. Le catalogue des objets qui seront recensés sera utilisé par le James Webb Space Telescope qui doit remplacer Hubble vers 2013.

WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) installé sur le dernier étage de son lanceur (Delta-2)

Equipé d'un télescope de 40 cm, de 4 détecteurs d'un million de pixels chacun et de photodiodes infrarouge (combinaison telluride de cadnium et mercure et de silicium-arsenium) arrangées en réseau de 1024 x 1024 permettant une résolution de 2.75 arc secondes par pixel, WISE est un télescope grand angle d’une très grande sensibilité. Il sera ainsi capable de détecter un signal très faible, qu’il soit très éloigné ou faiblement lumineux, bien mieux que ne pouvaient le faire IRAS ou le photomètre Dirbe de COBE par exemple. Concrètement, cela signifie que WISE découvrira des objets bien plus sombres que ne pouvaient le faire les télescopes qui l’ont précédé comme de vastes nuages de poussières, des naines brunes ou encore des astéroïdes proches de la Terre.

Le satellite sera inséré sur une orbite polaire à 525 km d'altitude, inclinée à 97,5 degrés, et doit fonctionner pendant au moins 7 mois. Le premier mois sera mis à profit pour faire sa recette. L'activité scientifique à proprement parler durera 6 mois mais la NASA espère gagner quelques semaines supplémentaires, parce que le cryostat, le conteneur à l'intérieur duquel sont installés les instruments pour y être refroidis, embarque 35 % de plus d’hydrogène solide.

L’imageur de WISE, qui fonctionne dans 4 longueurs d’ondes de l’infrarouge, prendra une photo du ciel toutes les 11 secondes. Chaque image couvrira une zone du ciel 3 fois plus grande que la pleine Lune. A la fin de sa mission, les scientifiques auront à leur disposition près de 1.500.000 photos et plusieurs années de travail devant eux.

Objectifs scientifiques

Les objectifs scientifiques sont nombreux. On s’attend à ce que WISE augmente de façon considérable le nombre de sources connues ce qui immanquablement permettra des avancées importantes sur la formation des étoiles et l'évolution de la structure des galaxies, y compris notre propre Voie Lactée. Enfin, comme chaque mission apporte son lot de surprises, il ne fait guère de doute que WISE ne dérogera pas à cette règle. En observant le ciel avec une sensibilité bien meilleure dans une nouvelle bande de longueur d’onde, ont peut s’attendre à ce que WISE découvre de nouvelles choses.

Objectifs principaux :

  • découvrir le maximum de galaxies lointaines et lumineuses ;
  • découvrir les objets stellaires les plus proches du Soleil ;
  • détecter les astéroïdes de plus de 3 km de la Ceinture d'astéroïde ;
  • caractériser la taille et la position de 20.000 astéroïdes de façon à mieux déterminer le risque d'une collision encouru par la Terre ;
  • Etendre le survey 2MASS qui a sondé le ciel dans d'autres longueurs d'ondes de l'infrarouge que celles utilisées par Wise ;
  • Etude de l'évolution des disques protoplanétaires ;
  • fournir l'essentiel du catalogue qu'utilisera le James Webb Space Telescope.
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Troll

et doit fonctionner pendant au moins 7 mois. Le premier mois sera mis à profit pour faire sa recette. L'activité scientifique à proprement parler durera 6 mois mais la NASA espère gagner quelques semaines supplémentaires, parce que le cryostat, le conteneur à l'intérieur duquel sont installés les instruments pour y être refroidis, embarque 35 % de plus d’hydrogène solide.

J'ai un peu du mal à comprendre pourquoi ce satellite n'a pas de durée de vie plus longue !! :grat: y'a un truc qui m'échappe un peu, pourquoi dépenser autant d'argent pour un satellite si peu endurant ?

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Boxie

Adrien
une résolution de 2.75 arc secondes par pixel
(...)


  • détecter les astéroïdes de plus de 3 km de la Ceinture d'astéroïde ;

Surprenant ! J'ai beau refaire mes calculs : résolution de 0°00'02.75" à 200Mkm = 2666km. Je pense que la ceinture d'astéroïdes doit être au plus proche à quelques 200Mkm de la Terre. Donc un objet aussi petit que 1/1000° du pixel (3km) serait détecté?!
:_grat2:
Il doit y avoir un superbe algorithme (variation de luminosité par occultation des étoiles d'arriere plan?)... et là ça m'intéresserait de savoir!

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Maulus

oui sa doit être 2,75 arc millisec :)

Troll, les cryostats sont très gourmand en énergie.
C'est pour ça que Plank ne vivra pas très longtemps non plus :)

XA
Xatejo

Le cryostat permet de refroidir les cellules sensibles pour que le bruit de fond (plus ou moins chaud, donc émettant de l'infra-rouge) ne soit pas détecté.

Mais on le refroidit avec soit de l'Hélium, soit avec de l'Hydrogène LIQUIDE et pas de l'hydrogène solide, comme il est dit.
Personne n'a encore vu de l'hydrogène solide, on se demande même si c'est possible d'en obtenir !

Si l'on est parvenu à mettre un tiers d'H2 en plus qu'initalement prévu, son évaporation pourra se maintenir plus longtemps et donc refroidir le détecteur plus longtemps. Sur une orbite polaire la navette ne peut pas se rendre et donc on ne pourra pas remplir le réservoir d'H2 pour allonger la durée de vie de l'ensemble.

Longue vie à WISE et je suis curieux des résultats.

AD
Adrien

Si si hydrogène solide:
http://adsabs.harvard.edu/abs/2005SPIE.5904..357N

Pour info l'hydrogène solide se forme à des températures inférieures à 14K, et ici on sera à moins de 13K: http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrog%C3% ... 8ne_solide

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Troll

Merci à tous pour ces réponses :_jap:

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QJ

Troll
J'ai un peu du mal à comprendre pourquoi ce satellite n'a pas de durée de vie plus longue !! :grat: y'a un truc qui m'échappe un peu, pourquoi dépenser autant d'argent pour un satellite si peu endurant ?

C'est un petit satellite, quand je regarde la photo, il ne doit pas mesurer plus de trois mètres -oui aujourd'hui c'est petit pour un satellite-, même si c'est pas la taille qui compte.
Donc couts de lancement réduits (vol, assurance, partage des risques, etc), très réduits.

En regardant la photo, je ne vois pas de place pour un petit réservoir d'hydrazine.
Or il faut savoir que le satellite aura besoin d'effectuer ses corrections de trajectoires. Et des corrections, il en fera tout au long de sa mission. Ce satellite est à mes yeux une bizarrerie. C'est cela en général qui détermine la durée de vie d'un satellite, même si la précision du lanceur est un paramètre crucial.
A moins que l'on ne l'équipe de roues gyroscopiques à l'instar des petits satellite.
Mais, je n'ai rien vu de semblable sur la photo.
Comme il faut le lancer sur une orbite polaire, ce ne sera qu'avec une fusée Delta IV, donc depuis la Basse Californie, car, c'est pour la NASA.

Donc au final, pour un sat scientifique, c'est une mission qui va couter bien moins cher qu'un satellite de communication par exemple.

Maintenant, le cryosat, c'est l'espèce de gros thermo blanc au milieu, et, pour obtenir de l'hydrogène solide, on le refroidit avec... De l'hélium liquide, donc encore un réservoir, un de plus. Les physiciens et les chimistes du forum sont bien plus calé que moi sur ce point.