Le CEA a participé à la réalisation d'EPIC, le principal instrument d'XMM-Newton et est impliqué fortement dans le centre de surveillance scientifique (SSC).
Concernant EPIC, le CEA a pris à sa charge :
- la conception, la réalisation , les tests et la livraison des contrôleurs dits EMCR (Epic Mos CCD Controler and Recognition unit) qui gèrent les modes de fonctionnement des caméras Mos CCD et en pilote l'électronique de commande. Il gère ainsi les différents modes de lecture des 7 CCD qui composent le plan focal et reconnaît, analyse et étiquette en « temps réel » les évènements X à partir des charges collectées individuellement sur chacun des 2 520 000 pixels constitutifs de ce plan focal. Les choix des composants associés aux techniques de réduction de poids et de puissance, ainsi que les choix d'architecture et de redondance électronique permettent une espérance de vie de 90% pour 10 ans passés sur une orbite fortement radioactive
Le dispositif électronique dit EMCR (image de droite) permet d'effectuer à bord un traitement d'image. L'image brute (à gauche) est essentiellement constituée d'un fond constant et de traces laissées dans le détecteur par le passage des particules chargées. Le traitement à bord permet de nettoyer l'image et de ne transmettre au sol que les informations pertinentes pour les scientifiques, soulageant par la même la télémétrie.
- la réalisation des convertisseurs de puissance dits EMVC (EPIC MOS Voltage Converter). Ils ont la tâche moins noble scientifiquement mais essentielle de générer et distribuer 10 sources d'alimentation au travers de la chaîne d'acquisition avec tous les impératifs de sûreté de fonctionnement et de protection imposés par les constituants de la chaîne et du satellite. L'EMVC ne doit pas générer ou véhiculer de bruit vis-à-vis des charges collectées sur le plan focal qui sont de l'ordre de quelques électrons. Avec un rendement global supérieur à 70% et une espérance de vie de 10 ans, l'EMVC est l'objet d'une prestation industrielle d'une très grande maîtrise ;
- le développement d'ASIC (techniques de réduction de poids et puissance) pour application spatiale ;
- le développement des bancs de tests ;
- la conduite et l'analyse des mesures d'étalonnage (station synchrotron IAS/LURE) ;
- outre l'aspect expertise et maintenance d'EPIC, le CEA est également chargé d'assurer une partie de l'analyse des données en vol.
Les étalonnages des différents instruments constituent une étape incontournable dans le déroulement du projet. Ils permettent de déterminer l'efficacité des détecteurs, de mettre au point les procédures d'acquisition, de développer des moyens d'analyse en temps réel ou encore d'optimiser les méthodes de stockage de l'information (archivage). Une partie des étalonnages des caméras EPIC du télescope XMM-Newton se sont déroulés en 1997 et 1998 à la station synchroton IAS/LURE située à Orsay, France. Quatre campagnes, chacune d'une durée de un mois, ont été nécessaires. Des faisceaux monoénergétiques de photons X sont générés par le synchroton (photo de gauche) puis focalisés sur la caméra.
Le SSC
Le CEA intervient à plusieurs niveaux :
- il est chargé de l'intégration et des tests de la moitié (à parité avec Leicester) de l'analyse systématique des données, plus précisément des chaînes de traitement pour les instruments EPIC et RGS, ainsi que de la détection de sources et d'un certain nombre de tâches de visualisation des produits ;
- il est chargé de l'intégration et des tests des sous-systèmes de corrélation des résultats avec les catalogues existants et du système de vérification visuelle des résultats ;
- il est chargé de réaliser les logiciels spécifiques pour l'instrument EPIC/MOS ;
- il participe aux observations de suivi optique des sources détectées en X ;
- il participera pendant toute la vie du satellite à la vérification systématique des résultats et assure la maintenance des logiciels qu'il a fournis.
Résultats scientifiques consulter la page Science ou Publications de ce site XMM-Newton :
