Instrument
Généralités
Thématique et contexte du projet Observation de l’Univers froid (et/ou) à grand « redshift ». Le satellite Herschel est un observatoire de l’Agence Spatiale Européenne dont le lancement est prévu dans le courant de l’année 2007. Le satellite cryogénique emportera 3500 l d’Hélium superfluide pour une durée de vie prévue de 3,5 ans. Trois instruments se partagent le plan focal: Pacs(photometre et spectro-imageur), dans la gamme 60-210 µm, Spire (photomètre et spectro-imageur), dans la gamme 200-650 µm, et Hifi spectomètre haute résolution dans des gammes choisies du submillimétrique. Deux objectifs scientifiques principaux: – Formation et évolution des proto-étoiles au sein des nuages moléculaires, – Formation et évolution des galaxies dans un passé lointain (redshift: 1 à 5).
Localisation Le site d’observation sera une orbite proche du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil. Ce point situé à 1,5 millions de km de la Terre dans la direction anti-solaire assure un temps d’observation maximum et des perturbations extérieures faibles. Les « pollutions » lumineuses principales( Soleil-Terre-Lune) étant toutes situées dans la même direction, d’importants « temps de pose » pourront être dégagés en continu pour l’observation des sources de faible intensité.
Collaboration Royaume Uni : Université de Cardiff, Rutherford Appleton laboratory, Mullard Space Science Center France : Dapnia, LAM, IAS USA : Caltech, JPL Italie : IFSI (Rome)
Approche scientifique
Moyens d’investigation Un télescope de 3,5 m refroidi à 80 K dans l’espace devrait permettre de s’affranchir de toutes les contraintes imposées par l’atmosphère terrestre. L’instrument refroidi à 2 Kelvins devrait en outre nous donner la possibilité d’atteindre une sensiblitité inégalable depuis le sol sur toute la gamme spectrale allant de 200 à 650 µm. Spire est composé d’un photomètre imageur et d’un spectromètre. Le photomètre est équippe de 3 ensembles de bolomètres, le spectromètre de Spire offre une résolution modulable entre 20 et 1000 environ sera capable de donner accès à la connaissance de la chimie du milieu observé : poussières froides et molécules
Instruments L’imageur est consitué de 3 canaux centrés à 200, 350 et 500 µm. Les 3 canaux sont uilisés de manière simultanée. Il comporte également un mirroir mobile pour moduler le signal, et des sources de calibrations le spectrographe est un interferometre a transformée de Fourier, permettant de moduler la résolution spectrale en modifiant la longueur de la course du mirori séparateur. il a 2 canaux, entre 200 et 350 µm pour le premier, et 350 et 650 µm pour le deuxième. Chaque canal est équippé de détecteurs bolomètriques. Tous les bolomètres sont refroidis à 300 mK par un cryogénérateur à adsorption d’3He. Spécificités Instrument cryogénique dans le sub-mm
Contribution du Dapnia
Responsabilités scientifiques et techniques Co_PI de l’instrument responsable de l’électronique contrôlant l’instrument focal SAp: maitrise d’oeuvre, qualification spatiale, integration et test électronique de contrôle et de lecture des bolomètres Sédi: électronique de contôle et de mesure des servitudes de la partie froide (sonde de temperature, source de calibration, cryogénérateur) SIS : simulateurs et outils de tests Le Dapnia participe à l’Instrument Control Center pendant les phases d’intégration, d’étalonage et le vol (participation du SAp et du Sédi)
Services DSM DRFMC/SBT pour le cryogénérateur
Etats et perspectives
Dates importantes livraison modèle électronique QM2 au RAL : janvier 2005 lvraison modèle électronique de vol au RAL : novembre 2005 livraison cryogénérateur modèle de vol : novembre 2004 livraison instrument à l’ESA : décembre 2005 lancement : août 2007
Etat au 31 décembre 2003 électronique QM1 livré au RAL cryogénérateur QM livré au RAL
Perspectives projets scientifiques
Bilan scientifique et technique Développement en cours
Faits marquants Contact L. Vigroux