La camera ISOCAM
ISOCAM est la première caméra infrarouge spatiale. Embarquée à bord du satellite ISO (Infrared Space Observatory), elle permet de cartographier des régions sélectionnées du ciel dans la gamme 2.5 – 17 micromètres, avec plusieurs résolutions spatiales et spectrales.
Cet instrument a été réalisé sous la direction scientifique et la maîtrise d’oeuvre technique du Service d’Astrophysique du CEA/Saclay, en collaboration avec le CNES, le CNRS, les observatoires de Stockholm et d’Edimbourg, ainsi que deux laboratoires italiens. Ce programme, débuté en 1985, s’est concrétisé par l’obtention des premières images infrarouges spatiales, après le lancement du satellite ISO le 17 novembre 1995. Aujourd’hui, le bilan de fonctionnement d’ISOCAM, apparaît tout à fait satisfaisant.
L’innovation technologique principale de la caméra ISOCAM réside dans l’utilisation, dans le boîtier plan-focal, de deux détecteurs infrarouges indépendants, constitués de matrices multidimensionnelles de 1024 pixels chacun et respectivement sensibles aux longueurs d’onde 2.5 – 5.5 et 4 – 17 micromètres. Issu d’une technologie militaire, ce système repose, pour le détecteur principal, sur l’utilisation de composants à base de silicium dopé au gallium. Il constitue un véritable bond technologique, bien que cet équipement puisse être comparé, en schématisant, à certains dispositifs optiques équipant les capteurs des caméscopes grand-public.
Le détecteur principal, spécifique aux grandes longueurs d’onde, a été mis au point par le Laboratoire InfraRouge (LIR) du Laboratoire d’Electronique, de Technologie et d’Instrumentation (LETI) du CEA.
Associé aux détecteurs, un ensemble mécano-optique permet de configurer avec précision l’analyse du faisceau infrarouge fourni,dans un champ de vue de 3 minutes d’arc, par le télescope infrarouge du satellite ISO. ISOCAM dispose d’une vingtaine de filtres permettant de sélectionner différents domaines spectraux, et de quatre lentilles offrant 8 possibilités d’agrandissement différentes. Ainsi, la dimension du plus fin détail observable dans le ciel représente, à titre indicatif, un 1200ème du diamètre apparent de la lune.
La caméra ISOCAM représente une instrumentation totale de 9 kg fonctionnant à très basse température, 3 Kelvins (soit -27O degrés Celsius), grâce au système cryogénique du satellite ISO. Sa consommation électrique est de 20 Watts.
Les temps d’exposition d’ISOCAM vont de quelques secondes à quelques heures. Grâce à sa grande sensibilité, ISOCAM peut transmettre des images d’échantillons complets de sources infrarouges intéressantes : comètes, nuages moléculaires, régions de formation d’étoiles, nébuleuses planétaires, galaxies en interaction … et tout ce qui reste encore à découvrir.
