Des bolomètres pour le satellite Herschel
Livraison de l'instrument PACS à l'ESA (6 juillet 2007)
Des bolomètres pour le satellite Herschel

Histoire des bolomètres de PACS au CEA
- résumé des évènements -

L’aventure des développements de bolomètres au CEA débute il y a dix ans, en 1997. Le CEA propose alors un développement révolutionnaire alliant la fabrication collective de milliers de bolomètres avec absorption résonnante du rayonnement, au multiplexage à basse température, alors que tout le monde fabrique encore des détecteurs individuels, couplés au télescope par des cônes de Winston, et cela pour former des plans focaux ne dépassant pas la centaine de détecteurs.
Initialement prévue pour la caméra bolométrique de l'instrument Spire, cette solution n'est finalement pas retenue par le Principal Investigator de Spire qui la juge trop risquée pour former le cœur d'un instrument spatial. Il préfèrera se tourner vers une technique plus traditionnelle, développée aux USA.
Dans le même temps, la technologie de photoconducteurs choisie par le consortium Pacs pour sa caméra s'avère incapable de fournir les performances requises. Alors que le domaine de longueur d'onde de Pacs est complètement inaccessible aux bolomètres classiques, les matrices de bolomètres du CEA peuvent s'y adapter. Fait rarissime à ce niveau d'implication, le CEA entre alors dans le consortium Pacs déjà constitué, en prenant la responsabilité du développement complet de la caméra, en bouleversant tardivement la plupart des interfaces. À cet instrument, la solution du CEA apporte une meilleure couverture du plan focal (plus de pixels) et une simplification considérable de l’optique.
Un dispositif d’urgence, soutenu sans relâche par les responsables du Leti et de la DSM, se met en place dans les quatre départements concernés du CEA :
- Le Leti/DOPT, dont le service Laboratoire InfraRouge, a la charge de conception et la responsabilité du fonctionnement des matrices de bolomètres,
- Le Leti/DIHS, dont les différents services ont pour tâche la fabrication complexe des circuits fonctionnant à basse température,
- Le DSM/DRFMC , pour la confection au Service de Basses Températures des cryoréfrigérateurs portant à 300 millikelvins la température des bolomètres, et finalement
- Le DSM/Dapnia, pour la conception mécanique, optique et thermique de la caméra ainsi que son électronique. Ces tâches incombent au SAp, au SIS et Sedi. Le Dapnia assure le pilotage scientifique et technique de l'ensemble du projet, le Service d'Astrophysique assurant le rôle de service pilote.

Malgré le handicap de départ, la caméra de bolomètres de Pacs est l'un des premiers sous-systèmes à avoir été livré (courant juillet 2006 en vue des étalonnages et juillet 2007 à l'Agence spatiale européenne pour intégration sur le satellite).

 

Principaux programmes scientifiques du CEA
(temps garanti)

La participation à la conception et à la réalisation des instruments de la mission Herschel, notamment de la caméra PACS, est rétribuée aux chercheurs du CEA sous la forme de temps d’observations garanti. Les scientifiques du Service d'Astrophysique du CEA-Dapnia ont investi selon les trois axes majeurs suivants :

  •  relevé des nuages de formation stellaire proches et étude des sites de formation d’étoiles massives,

  • propriétés du milieu interstellaire dans les galaxies proches ainsi que dans les galaxies naines peu évoluées chimiquement et population de galaxies distantes dans l’infrarouge lointain,

  • structuration de l’Univers à grande échelle.

          (pour en savoir plus, consulter la rubrique Science du site Herschel du Service d'Astrophysique)

 

Maj : 05/07/2007 (1744)

 

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