Satellite Planck
Planck

Satellite Planck
Satellite Planck (vue d'artiste)

Caractéristiques
Organisation ESA
Masse 1 800 kg
Lancement septembre 2008
Orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.)
Description Héliocentrique
Localisation Point de Lagrange (Un point de Lagrange (noté Li), ou point de libration, est une position de l'espace où les champs de gravité de deux corps en orbite l'un autour de...) L2
Instruments

Planck est un satellite artificiel (Un satellite artificiel est un appareil issu de l'activité de l'Homme et mis en orbite par lui. Ces termes désignent donc un objet humain envoyé dans l'espace et animé d'un mouvement périodique autour d'un corps de...) de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975. Elle est...) qui doit être lancé en septembre 2008.

Le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la...) embarqué sur le satellite (Satellite peut faire référence à :) est conçu pour étudier les infimes variations du fond diffus cosmologique (Le fond diffus cosmologique est un rayonnement électromagnétique provenant de l'Univers, et qui frappe la Terre de façon quasi uniforme dans toutes les directions.) qui est le " bruit de fond " cosmique, un rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule...) micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une longueur d'onde plus...) fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille, os, dent,...), ultime vestige du moment où la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) s'est découplée de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état...) pour pouvoir se propager librement jusqu'à nous, environ 380 000 ans après le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que...). De telles mesures aideront à mesurer l'âge exact de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), à comprendre la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) de l'univers primordial, ainsi qu'à comprendre comment se sont formées les structures cosmiques que nous observons.

Histoire

Planck est le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) qui a été retenu par l'ESA pour effectuer le troisième mission de mesure du rayonnement cosmologique (les deux précédentes étant Cosmic Background Explorer et Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (La sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) est une mission américaine lancée le 30 juin 2001. Elle est destinée à l'étude de l'anisotropie du fond diffus cosmologique. Le nom initial de la sonde...) lancées par la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...) en 1989 et 2001). À l'origine, le projet s'appelait COBRAS/SAMBA (pour Cosmic Background Radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple :...) Anisotropy Satellite (Satellite peut faire référence à :) and Satellite for Measurement of Background Anisotropies). Après la sélection et l'approbation de la mission en 1996, l'Agence a donné à son satellite le nom du physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les...) allemand, Prix Nobel de Physique (Le prix Nobel de physique est une récompense gérée par la Fondation Nobel, selon les dernières volontés du testament du chimiste Alfred Nobel. Il récompense des figures...) en 1918, Max Planck. La mission sera menée en collaboration avec la NASA.

Objectifs

  • Étude du fond diffus cosmologique et de ses anisotropies.
  • Test des modèles d'inflation cosmique (L'inflation cosmique est un modèle cosmologique s'insérant dans le paradigme du Big Bang lors duquel une région de l'univers comprenant l'univers...) de l'Univers primordial.
  • Détermination de la constante de Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre...).

Caractéristiques

Ce satellite est constitué de deux expériences : Low Frequencies Instrument (LFI) et High Frequencies Instrument (HFI). En simplifiant, LFI est sous responsabilité italienne (Italienne est le nom communément utilisé pour le cordage servant a manœuvrer un enrouleur. Il s'enroule sur un tambour quand on déroule la voile, et on tire dessus pour enrouler la voile.) et finlandaise, HFI francaise.

HFI comporte à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) 54 bolomètres scientifiques, opérant dans les bandes : 100, 143, 217, 353, 545 et 857 GHz, avec une largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En...) de bande de l'ordre de 30%. Ces bolomètres fonctionnant de manière optimale lorsqu'ils sont refroidis, ici ils seront en opération vers 0.1 K (entre 90 et 130 mK). Les bolomètres étant par principe à très large bande, la sélection en fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps....) et en largeur de bande se fait ici en placant des cornets/guides d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...).

Ce satellite dispose de technologies avancées comme des détecteurs bolométriques, de nombreux systèmes de refroidissement (dont un étage à 0.1 Kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non...), ce qui n'a encore jamais été fait sur un satellite) et de l'électronique à faible bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création...). Cela lui permettra donc de gagner en sensibilité : 600 fois celle de COBE.

Tests techniques

Comme pour toute expérience de ce genre, avant la mise en orbite de ce satellite, il est nécessaire de le tester dans des conditions précises. Classiquement, ceci passe par les tests des sous-ensembles, en général testés dans les laboratoires respectifs (souvent, les laboratoires contribuent en nature en fournissant un morceau de l'expérience, en retour les scientifiques du laboratoire auront un accès privilégié aux observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir...) (données brutes)), des tests d'intégration de chacune des expériences (un satellite embarquant souvent plusieurs expériences) et des tests d'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...).

En ce qui concerne l'expérience HFI, les tests du modèle de qualification et du modèle de vol ont été menés à l'IAS en Nov. 2004 et Mars (calif) et Juin-juillet 2006 (calib.) resp. À chaque fois, pendant 3 à 4 semaines, l'expérience est mise sous vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.), et refroidie dans une cuve à quelques Kelvins (autour de 2.7 K).

En ce qui concerne le satellite complet (incluant HFI et LFI, le miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être protégée, est...), ...), cette tâche a été confiée par l'Agence Spatiale (Une agence spatiale est un organisme d'État ayant pour but d'étudier l'Espace et de développer et gérer des programmes spatiaux) Européenne à Alcatel (Alcatel est un ancien équipementier en télécommunications (c'est-à-dire qu'il conçoit et fabrique des équipements de télécommunications.) qui a fusionné avec Lucent Technologies...) Space (concepteur du satellite, en tant que plateforme, les expériences étant définies par les scientifiques et les techniciens des laboratoires) au Centre Spatial (Un Centre spatial est un lieu dédié à l'activité astronautique. Il peut être "public" ou "privé". Ces activités peuvent concerner :) de Liège (CSL). Ce dernier a en conséquence développé avec l'aide de la société Amos une configuration de tests ainsi qu'une instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) spécifique dans ses installations de simulation spatiale. La première étape de tests concernant la qualification du satellite a commencé en juin 2005 et s'est achevée en septembre. La seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle...) étape consiste à tester le modèle du satellite ; celle-ci devrait s'achever au cours de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) 2006. Ce programme est une première mondiale. En effet, c'est la première fois qu'un satellite entier (1800kg, 4.2m par 4.2m) est soumis à une telle différence de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) (environ 100K sur la coque externe du satellite et quelques mK dans les bolomètres) . Cette phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de tests représente pour le CSL un budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) de 17.5 millions d'euros et environ 125 000 heures (L'heure est une unité de mesure  :) de travail.

Lancement et orbite

Au lancement, Planck devrait partager une fusée (Fusée peut faire référence à :) Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer des satellites sur orbite géostationnaire et des charges lourdes en orbite basse. Il fait partie de la famille des...) avec le Herschel Space Observatory qui est destiné à étudier les corps les plus froids de notre univers. Planck fonctionnera en mode survey tandis que Herschel observera en mode pointé. Après mise sur orbite, ces deux satellites seront finalement positionnés aux alentours du second point (Graphie) de Lagrange du système Terre/Soleil. Le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de transfert vers ce point durera approximativement 4 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). Le satellite devrait fonctionner pendant une durée minimum de 21 mois.

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