Le programme INTEGRAL est un programme majeur pour le CEA qui figurait dans les deux précédents plans stratégiques quadriennaux, présentés dans le cadre du contrat d'objectifs CEA-ETAT. Le CEA a parfaitement rempli sa mission en partenariat avec le CNES (Centre National d' Etudes Spatiales) en livrant les instruments en 2001 aux consortia scientifiques et à l'ESA (Agence Spatiale Européenne), environ un an avant le tir depuis Baïkonour le 17 octobre 2002.
L'expérience historique du CEA dans le secteur de la détection du rayonnement de haute énergie (rayons X et rayonnement gamma) associée à son aptitude à développer de grands instruments dans le cadre de collaborations internationales, constituaient des atouts majeurs pour décider l'Agence Spatiale Européenne (ESA) et le CNES à confier au CEA les développements d'équipements au sein des expériences embarquées à bord du satellite INTEGRAL.
Le CEA a participé à deux des instruments de la charge utile d'INTEGRAL, le spectromètre SPI et le télescope imageur gamma IBIS ainsi qu'au Centre de Traitement des Données Scientifiques ISDC.
Sur IBIS, le CEA a assuré les tâches suivantes :
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Co-direction scientifique avec l'Italie du consortium européen IBIS
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Participation à la définition du plan de tests et d'étalonnage d'IBIS et participation à la mise en oeuvre de ces opérations d'étalonnage
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Conception, développement et réalisation de la caméra à basse énergie ISGRI (INTEGRAL Soft Gamma Ray Imager). Le développement de cette caméra était basé sur des activités de R&D concernant l'utilisation de détecteurs semi-conducteurs en CdTe, fonctionnant à température ambiante dans la gamme 14 keV-1 MeV. Le DAPNIA et le LETI-DSYS ont développé en partenariat une micro-caméra gamma intégrée, appelée polycell, brique élémentaire de base des 8 modules de la caméra ISGRI. Le DAPNIA a assuré la conception et le développement des électroniques de pilotage et d'acquisition de la caméra ainsi que des différents moyens d'essais associés. Les réalisations industrielles ont fait l'objet de plusieurs contrats sous supervision du DAPNIA.
Contribution aux tâches ISDC à la charge du consortium IBIS, à savoir :
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Coordination du développement des logiciels spécifique de IBIS (IBIS Instrument Specific SoftWare) pour l'ISDC au niveau du consortium IBIS.
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Développement des logiciels spécifiques d'analyse des données et des paramètres technologiques de la caméra ISGRI d'IBIS, pour l'étude de ses performances en vol et de son bruit de fond.
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Développement des programmes d'analyse scientifique propres aux données produites par la caméra ISGRI d'IBIS.
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Constitution de la base de données d'étalonnage au sol et de réponse de la caméra ISGRI pour archivage à l'ISDC.
Sur SPI, le CEA a assuré les activités suivantes :
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Conception, développement et réalisation de l'électronique de proximité, appelée DFEE (Digital Front End Electronics) ; le DFEE a pour fonction principale de trier les événements issus des 19 détecteurs afin de rejeter ceux détectés simultanément par le bouclier d'anti-coïncidence, composé de scintillateur BGO. La logique du DFEE permet alors de réduire sensiblement le temps mort de l'instrument.. Avant la transmission des données à l'ordinateur de bord, le DFEE prépare la télémesure scientifique. Le DAPNIA a assuré l'activité de développement, le suivi de réalisation dans l'industrie et les tests des différents modèles de cette électronique.
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Participation à la définition du plan de tests et d'étalonnage de SPI
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Préparation et mise en œuvre de l'activité d'étalonnage du SPI au centre CEA-DAM de Bruyères le Châtel. Le spectromètre SPI opère dans un large domaine spectral qui s'étend de 20 keV à 8 MeV. A basse énergie, l'étalonnage se fait à l'aide de sources radioactives de laboratoire. A plus haute énergie, la seule technique efficace connue pour la production de photons gamma au delà de 2 MeV est l'excitation nucléaire d'une cible à l'aide de protons de faible énergie. La production et l'accélération des protons sont assurées dans ce cas par un accélérateur type Van de Graaf.
Sur l'ISDC, le CEA a assuré les tâches suivantes :
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Contribution à la réception, la validation et au contrôle de configuration des logiciels livré à l'ISDC
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Le DAPNIA/SAp a développé les liaisons scientifiques entre le consortium ISDC et la communauté scientifique européenne avec une contribution significative à la rédaction et diffusion de la "ISDC-Astrophysics Newsletter ".
Enfin, de façon générale au niveau de la charge utile INTEGRAL, le CEA a participé très activement :
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A la définition et à l'organisation des étalonnages de l'ensemble de la charge utile sur le satellite à l'ESTEC (centre technique de l'ESA situé aux Pays-Bas) en fournissant notamment toutes les sources radioactives nécessaires à la calibration.
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A la définition détaillée et à la préparation des thèmes scientifiques du temps garanti
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Aux discussions pour la répartition des thèmes scientifiques du temps garanti.
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A la réponse au premier appel d'offre pour mener des observations dans le cadre du programme général. Le CEA-SAp a répondu massivement au premier appel d'offre pour le temps ouvert INTEGRAL, et un nombre important de propositions ont été approuvées assurant ainsi un retour scientifique exceptionnel.
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