L'INSTRUMENT SPIRE DU TÉLESCOPE SPATIAL HERSCHEL

La mission Herschel est la quatrième pierre angulaire du programme Horizon 2000 de l’Agence spatiale européenne (ESA). Cet observatoire spatial de prochaine génération, dont le lancement est prévu en août 2007, permettra aux astronomes d’étudier notamment la naissance et l’évolution des premières galaxies après le Big Bang ou encore le processus de formation actuel des étoiles dans notre propre galaxie, la Voie lactée. L’engin spatial est équipé d’un télescope géant doté d’un miroir primaire de 3,5 m de diamètre, soit le plus grand jamais envoyé dans l’espace. L’engin, qui a la taille d’un autobus, abritera trois instruments fonctionnant dans la gamme de l’infrarouge lointain et des ondes sub-millimétriques à des températures à peine plus élevées que le zéro absolu. La sensibilité des détecteurs à ces basses températures est telle qu’ils peuvent déceler des rayonnements venant des confins de l’Univers. Cette mission doit son nom, à juste titre, à Sir William Herschel (1738 - 1822) qui a été le premier astronome à faire des observations dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique.

Le Canada contribue à deux des trois instruments à bord de Herschel : SPIRE et HIFI. C’est le professeur David Naylor, de l’Université de Lethbridge, qui est responsable de la contribution canadienne au récepteur d’imagerie spectrale et photométrique SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver) et le professeur Michel Fich, de l’Université de Waterloo, qui est chargé de la contribution à HIFI, l’instrument hétérodyne pour l’observation dans l’infrarouge lointain. L’instrument SPIRE peut être considéré comme une caméra fonctionnant à de très grandes longueurs d’ondes allant bien au-delà de la limite de la vision humaine. Il s’agit là d’un outil unique qui permet aux astronomes d’étudier les conditions physiques de l’Univers à ses débuts. La partie spectromètre de SPIRE fournit ce qu’on pourrait appeler le film couleur à la caméra, ouvrant ainsi la porte sur une autre dimension de notre étude de l’Univers. Grâce à des fonds de l’Agence spatiale canadienne (ASC), l’équipe de l’Université de Lethbridge fournit du matériel servant à évaluer la performance de SPIRE avant le lancement, de même qu’un logiciel de traitement de données et un appui en personnel pour la phase opérationnelle de la mission. En contrepartie, cinq scientifiques associés provenant d’universités et d’instituts de recherche de partout au Canada ont obtenu du temps d’observation garanti à l’aide du télescope Herschel pour leurs propres travaux de recherche. Cette équipe va étudier un vaste éventail de problèmes d’astronomie : compréhension de la répartition de la matière au cours des premières phases d’existence de l’Univers, suivi de l’évolution des galaxies actives dans notre voisinage immédiat, étude des premières phases de la formation des étoiles dans notre galaxie, notamment.

Le modèle de vol SPIRE fait actuellement l’objet d’une évaluation de performance au Laboratoire Rutherford Appleton, à Oxford, au R.U. Cette importante campagne d’essais représente la dernière possibilité de repérer les problèmes associés à l’instrument dans sa forme actuelle et d’y remédier. Les premiers résultats obtenus aux essais du modèle de vol sont impressionnants. L’équipe canadienne a toutefois rapidement décelé un aspect inattendu dans les données et l’a attribué à une modification tardive de la conception optique. On discute actuellement des mesures à prendre pour diminuer l’impact de cette modification de conception tout en réduisant les risques pour le projet.

La participation du Canada à la mission Herschel ne constitue pas seulement une vitrine pour l’expertise canadienne dans une mission spatiale internationale, mais elle permet également de bâtir l’infrastructure nécessaire à sa participation à des missions futures. L’astronomie spatiale infrarouge ne s’arrêtera pas avec Herschel : la NASA, l’ESA et l’agence spatiale japonaise étudient actuellement des options de missions futures dans ce domaine s’inspirant des travaux d’avant-garde associés à l’observatoire Herschel, et le Canada est fort bien placé pour jouer un rôle déterminant dans ces missions.

Les détails de l'instrument sont présentés dans le cadre du congrès annuel de la Société canadienne d'astronomie tenu à l'Université de Montréal (Montréal, QC) du 15 au 17 mai.

Contact:

Professeur David Naylor
Dept. of Physics
University of Lethbridge
Tél: 403-329-2426
Courriel: naylor@uleth.ca

Pour en savoir plus, consulter les sites

http://research.uleth.ca/spire/
http://www.space.gc.ca/asc/index.html
http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=16

Vue d’artiste de l’engin Herschel
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/clip_image001.jpg

Inspection du miroir primaire du télescope Herschel chez EADS Astrium, à Toulouse, en France
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/clip_image002.jpg

Le professeur David Naylor aligne le spectromètre canadien à transformée de Fournier sur le banc d’essai de SPIRE, au Laboratoire Rutherford Appleton, à Oxford, au R.U.
http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/clip_image003.jpg