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ASTRO-F : nouveau satellite d'astronomie dans l'infrarouge

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L'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) a lancé avec succès dans la nuit du 22 février le nouveau satellite d'astronomie haute performance dans l'infrarouge, ASTRO-F. Elle s'emploie maintenant, en collaboration avec l'ESA et des scientifiques européens, à préparer le satellite en vue de sa mission de cartographie du cosmos.

ASTRO-F, satellite d'astronomie dans l'infrarouge lancé par le Japon

En orbite autour de la Terre, ASTRO-F (renommé Akari (lumière) depuis sa mise en orbite) se livrera à une étude inédite du ciel dans le domaine de l'infrarouge afin de mettre en évidence les phénomènes lointains invisibles à nos yeux permettant de mieux comprendre les processus de formation et d'évolution au sein de l'Univers.

Selon le Professeur David Southwood, Directeur du Programme scientifique de l'ESA, "le lancement d'ASTRO-F/Akari constitue un événement majeur. Voilà dix ans, notre Observatoire spatial dans l'infrarouge (ISO) contribuait à l'émergence de ce nouveau domaine de l'astronomie avec la participation des Japonais. Nous sommes très heureux d'avoir de nouveau l'occasion de coopérer avec le Japon dans cette discipline."

"Notre participation à ce projet aux côtés des Japonais s'inscrit dans notre engagement à long terme en matière d'astronomie dans l'infrarouge, où de nombreuses découvertes restent à faire. Nous sommes désormais engagés dans la mission ASTRO-F/Akari, mais continuons à préparer sans relâche le lancement du télescope infrarouge de prochaine génération de l'ESA, Herschel, qui devrait quitter la Terre d'ici deux ans."

"L'aventure ne s'arrêtera pas là, l'astronomie dans l'infrarouge occupant par ailleurs une place essentielle dans les orientations futures de l'ESA en recherche spatiale, définies dans le programme « Vision cosmique 2015-2025 ». Des sujets tels que la formation des étoiles et des exoplanètes ou l'évolution de l'Univers à ses débuts sont au cœur de notre programme."


Lancement du satellite ASTRO-F travaillant dans l'infrarouge
le 22 février 2006 depuis le centre spatial Uchinoura au Japon
crédit : JAXA

Le télescope spatial ASTRO-F

ASTRO-F est équipé d'un télescope refroidi d'environ 70 centimètres de diamètre et de deux instruments, un instrument dans l'infrarouge lointain (FIS) et une caméra infrarouge (IRC), qui permettront de cartographier l'intégralité du ciel dans six longueurs d'ondes de l'infrarouge. Ces instruments effectueront également des observations photométriques et spectrométriques détaillées de cibles astronomiques choisies dans 13 bandes dans la gamme des longueurs d'ondes comprises entre 2 et 180 micromètres.

Pendant la phase de cartographie, ASTRO-F dressera une carte complète de notre galaxie dans l'infrarouge avec ses pépinières d'étoiles, qui ne sont observables que dans le domaine de l'infrarouge parce que leur lumière visible est obscurcie par la poussière qui les entoure.

Déroulement de la mission


Le lanceur japonais M-V a décollé le 21 février 2006, à 22h28, heure de Paris (soit le 22 février à 06h28, heure locale), depuis le Centre spatial d'Uchinoura, dans la région de Kagoshima au Japon, avec à son bord le nouveau satellite d'astronomie dans l'infrarouge.

Dans environ deux semaines plus tard, ASTRO-F sera en orbite polaire à 745 kilomètres d'altitude de la Terre. À l'issue de deux mois de vérifications du système et des performances, ASTRO-F cartographiera l'ensemble du ciel pendant environ six mois, avec une sensibilité et une résolution spatiale supérieures et dans une gamme de longueurs d'ondes plus étendue que celle de son unique prédécesseur à ce jour, le satellite IRAS, lancé conjointement par le Royaume-Uni, les Pays-Bas et les États-Unis en 1983.

La mission de cartographie générale du ciel sera suivie par une phase de 10 mois, pendant laquelle le satellite observera en détail des milliers de cibles astronomiques spécifiques. Les scientifiques pourront ainsi étudier ces différents objets plus longuement, en bénéficiant d'une sensibilité accrue, et effectuer des analyses spectrales.

Cette seconde phase prendra fin à l'épuisement des réserves d'hélium liquide destinées à réfrigérer le télescope et les instruments pour les maintenir à une température de quelques degrés seulement au-dessus du zéro absolu. ASTRO-F entamera alors sa troisième phase opérationnelle, continuant à observer des régions sélectionnées du ciel au seul moyen de sa caméra infrarouge dans certaines longueurs d'ondes bien précises.

L'observation dans l'infrarouge

Les premières observations astronomiques dans l'infrarouge depuis l'espace remontent uniquement à une vingtaine d'année, chaque décennie ayant été marquée par le lancement de satellites novateurs qui ont bouleversé la perception même que nous avions du cosmos.

Les satellites dans l'infrarouge sont en effet à même de détecter des objets froids, y compris des systèmes planétaires, des poussières et des gaz interstellaires ou encore des galaxies lointaines, particulièrement difficiles à observer dans la partie visible du spectre lumineux. L'astronomie dans l'infrarouge permet également d'étudier la formation des étoiles et des galaxies car l'énergie en œuvre lors de ces phénomènes se situe essentiellement dans les longueurs d'ondes de l'infrarouge.