Le projet Simbol-X, un télescope spatial révolutionnaire pour la détection des rayons X de haute énergie, vient de franchir une étape importante. Le Comité Exécutif du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) a décidé lors de sa réunion du 6 mars 2006 la programmation de la première série d'études (dite de "phase A") pour sa réalisation. Résultat d'un processus d'évaluation et de sélection de plusieurs projets en compétition, cette décision engage dorénavant le projet dans une phase de définition poussée, autant du point de vue de la mission que de son instrumentation. Le projet Simbol-X, imaginé et piloté par le SAp du CEA/DAPNIA, est une collaboration entre la France, l’Italie, et l’Allemagne.
Simbol-X : une première scientifique et technologique
Le télescope Simbol-X vise à fournir aux astrophysiciens une capacité d’observation des phénomènes les plus énergétiques de l’Univers avec une finesse d’image et une sensibilité plus de cent fois supérieures à celles des instruments actuels au delà de 10 keV.
Simbol-X mettra en œuvre pour la première fois un dispositif focalisateur dans le domaine des rayons X-durs (> 10 keV), comme cela a été fait il y a plus de 40 ans dans celui du rayonnement X de basse énergie. Cette première scientifique est rendue possible par l’émergence d’une nouvelle technologie, celle de satellites volant en formation. Dans le cas de Simbol-X, cela permet d’obtenir les distances focales de plusieurs dizaines de mètres nécessaires à son optique. La réside toute l'originalité (et la difficulté) de la mission car le miroir et le plan focal ne sont pas reliés mécaniquement entre eux mais portés chacun par un satellite asservi en position par rapport au premier. Schéma de gauche : les deux satellites séparés de 30 m. Image de droite: vue d'artiste du télescope Simbol-X (crédits: CNES/Olivier Sattler, mars 2006). (cliquer pour agrandir, image haute résolution de la vue d'artiste de Simbol-X - 2Mo)
Passage en phase A
Simbol-X et trois autres projets concurrents avaient été sélectionnés par le CNES pour une phase de pré-étude, dite de phase 0, suite à un appel à idée pour des concepts d’instruments scientifiques innovants s’appuyant sur plusieurs satellites opérant en formation. Les résultats de ces études de phase 0, dont l’objet est de s’assurer des performances scientifiques et de la faisabilité des concepts proposés, couplées à l’impact scientifique attendu, ont été évaluées par le Comité des Programmes Scientifiques de CNES, qui a recommandé la sélection d’une seule mission en phase A, Simbol-X.
La phase A doit affiner et valider les besoins de la mission, tant au niveau des objectifs scientifiques, qu’à celui des choix techniques concernant les systèmes embarqués sur satellite et la charge utile scientifique. Trois aspects essentiels seront ainsi examinés pour Simbol-X : la maîtrise du vol en formation, l’optique de focalisation et l’ensemble détecteur. Cette phase A sera conduite de manière conjointe par le CNES et l’agence spatiale italienne, l’ASI.
Ci-contre : Le miroir de Simbol-X, dont la technologie est similaire à celle mise en œuvre pour le satellite XMM–Newton, sera optimisé pour les hautes énergies sous la conduite des laboratoires italiens, en particulier de l’observatoire de Brera. (Photo : miroir de XMM-Newton, cliquer pour agrandir)
Si les études de la partie mission (choix de l’orbite, type de satellites, technique de vol en formation, etc…) sont du ressort intégral des agences spatiales et des industriels qui seront choisis, celles de la charge utile scientifique est de la responsabilité première des laboratoires.
Ci-contre : L’ensemble détecteur est lui sous la maîtrise d’œuvre du Service d'Astrophysique du CEA-DAPNIA. A ce titre, ce dernier pilote et coordonne les études des différents éléments composant l’ensemble instrumental. Un des éléments clefs est le plan de détection haute énergie (matrice de détecteurs en grisé sur le schéma du plan focal ci-contre), qui opérera de 15 à 100 keV, à base de semi-conducteurs CdTe, en développement au CEA/DAPNIA.
Et ensuite ?
Ces études de phase A, qui auront examiné la faisabilité de la mission sous tous ses aspects, se termineront par une revue de projet début 2007, à l’issue de laquelle sera prise la décision ferme de la réalisation de ce télescope. Simbol-X sera lancé depuis Kourou par une fusée Soyouz à l’été 2013.
Notes
[1] La mission Simbol-X est une collaboration essentiellement bilatérale, entre les agences spatiales française (CNES) et italienne (ASI). La responsabilité principale de la mission incombe au Service d'Astrophysique du CEA/DAPNIA. En France, les laboratoires associés au projet sont l’APC à Paris, le CESR à Toulouse, le LAOG à Grenoble et l'Observatoire de Paris/Meudon. La participation italienne, sous responsabilité de l’ASI, est conduite par l’observatoire de Brera. La participation allemande est sous la responsabilité de l'institut Max-Planck situé à Garching.
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