Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme

Le domaine submillimétrique concerne les longueurs d'onde comprises entre 60 et 670 µm, une fenêtre du spectre électro-magnétique encore largement inexplorée. Il mesure 9 m de longueur, 4 m de diamètre et pèsera au lancement plus de 3 tonnes. Herschel, dont les différentes éléments sont arrivés à l'ESA en janvier 2008, a été lancé par une fusée Ariane 5 depuis le centre spatial de Kourou (Guyanne) le 14 mai 2009 à 15H12 (voir le lancement).  Il deviendra alors, avec son miroir de 3,5 m de diamètre, le plus grand télescope jamais mis dans l'espace.

Les objectifs principaux de la mission reposent sur deux approches liées à la question de l’Origine. Proche de nous, Herschel sondera les nuages moléculaires, véritables nurseries d'étoiles jeunes pour comprendre les premiers stades de la formation stellaire. Plus loin, il procédera à une cartographie de la voûte céleste pour déceler les galaxies à l’époque de leur formation et ainsi enrichir le scénario d’évolution de l’Univers, du Big Bang à nos jours.

Pour atteindre ces objectifs, le plan focal du télescope Herschel abrite trois instruments complémentaires : HIFI, un spectromètre de très haute résolution et deux caméras, SPIRE et PACS. L'observation de ce domaine de longueur d'onde requiert des instruments refroidis à des températures extrêmes, proches du zéro absolu. La caméra  PACS possède deux voies, une bleue et une rouge, et est constituée d'une matrice de bolomètres refroidis à une température de 300 milli-degrés Kelvin. Sa réalisation est une prouesse technologique.

La mission Herschel est le fruit d’une collaboration internationale principalement européenne. Le CEA est très fortement impliqué dans la réalisation de l’instrumentation d’Herschel. Le LETI (Laboratoire d'Electronique de Technologie de l'Information situé à Grenoble) développe et fabrique les détecteurs de la caméra de PACS tandis que le SBT (Service des Basses Températures à Grenoble) équipe les instruments SPIRE et PACS de cryo-réfrigérateurs permettant d’amener les détecteurs à une température de 300 milli-degrés Kelvin. Le DAPNIA a quant à lui la charge de la construction de la caméra PACS et de l'électronique associée, ainsi qu’une large part de l’électronique de la caméra SPIRE. Les équipes scientifiques du Service d'Astrophysique du DAPNIA prennent une part active à la préparation scientifique et technique des instruments SPIRE et PACS.

  voir la caméra PACS dans les Clefs du CEA n°58 (document PDF)

Pages de Clefs_CEA_58_des_outils_pour_sonder_l-univers_PACS.pdf