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Mission Integral

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La mission Integral permet d'étudier les rayons gamma émis notamment par les trous noirs, les étoiles à neutron ou les supernovae. Son utilisation a aussi permis l'observation de sursauts gamma. © Esa

La mission Integral (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) a été lancée en 2002. Il s'agit d'un observatoire spatial du rayonnement gamma mis en place par la Nasa, l'Agence spatiale européenne (Esa) et la Russie.

Fruit d'une coopération internationale, il succède à COS-B (1975). Approuvé en 1993 par l'Esa, Integral s'inscrit dans la catégorie des missions de taille moyenne du programme Horizon 2000. En échange de temps d'observation, la Russie fournit notamment le lanceur et la Nasa sa station sol de Goldstone (aux États-Unis).

Objectif de la mission Integral

L'objectif est la détection du spectre complet du rayonnement électromagnétique. Parmi les missions les plus emblématiques on retiendra :

Outre Integral, d'autres missions rejoignent cet objectif : Hubble (visible, proche infrarouge et ultraviolet) et XMM-Newton (rayonnement X) poursuivent tous deux leurs activités en orbite. Enfin, Herschel (opérationnel de 2002 à 2013) est chargé de l'exploration de l'univers infrarouge et hyperfréquences et Planck (2009 à 2013) étudie le fond cosmologique hyperfréquences.

Observer les sursauts gamma

Integral doit observer les phénomènes physiques les plus violents de l'univers qui ont notamment permis l'apparition des éléments responsables de la vie. Aujourd'hui, on sait que les émissions gamma prennent naissance dans les puissants mouvements de matière associés, par exemple, aux trous noirs, à l'explosion d'étoiles ou encore aux énigmatiques sursauts gamma.

Integral et sa panoplie d'instruments doit apporter de nouveaux indices sur la compréhension de ces phénomènes. À ne pas en douter, les données fournies par Integral affineront considérablement notre connaissance de l'univers gamma.

La mission emploie une stratégie particulière pour lever le voile sur ce mystère. Au lieu de balayer le ciel de façon à observer ce qui s'y passe au jour le jour, comme l'a fait Compton (Nasa), les astronomes d'Integral attendent les quelques événements susceptibles de se manifester chaque année dans son champ de visée pendant que leurs instruments observeront des cibles gamma plus normales. Ensuite, ils analysent automatiquement et plus attentivement que jamais les émissions gamma de ces sursauts. Et, comme l'observatoire spatial observe la même région du ciel pendant plusieurs jours d'affilée, ils peuvent explorer le site d'un sursaut gamma dans l'espoir d'y trouver les indices, si faibles soient-ils, d'une élévation de température ou d'une suite quelconque de cet événement.

Les instruments scientifiques d'Integral

Le satellite Integral comporte plusieurs instruments :

  • L'imageur gamma (IBIS) : il s'agit d'un télescope gamma équipé d'un masque codé, de scintillateurs à l'iodure de césium et d'un blindage au germanate de bismuth. La surface de son détecteur est d'environ 2500 cm² et couvre une gamme de longueur d'onde comprise entre 70 keV et 10 MeV. Il fournira les images les plus nettes dans le rayonnement gamma ;
  • Le spectromètre gamma (SPI) : le spectromètre gamma, embarqué à bord d'Integral, est équipé d'un masque codé, de détecteurs au germanium 70 et d'un blindage au germanate de bismuth. La surface de son détecteur est d'environ de 327 cm² et couvre une gamme de longueur d'onde comprise entre 15 keV et 10 MeV. Il mesure les énergies des rayonnements gamma avec une précision inédite.

Caractéristiques techniques

  • Nom : INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory ;
  • Objectif : observer et analyser les sources cosmiques de rayonnement gamma ;
  • Date de lancement : 2002 ;
  • date de fin du projet : 2016 (date prévue). La durée de vie opérationnelle de la mission dépend de l'orbite de transfert sur laquelle sera placée Integral par son lanceur et de la consommation de carburant nécessaire au satellite pour rester sur son orbite tout au long de son activité ;
  • Coût : 330 millions d'euros, hors charge utile (à la charge des contractants des instruments scientifiques) ;
  • Coût de l'exploitation : 500 millions d'euros par an ;
  • Masse : 4 tonnes
  • Hauteur : 5 mètres ;
  • Diamètre : 3,7 mètres ;
  • Lanceur : Proton ;
  • Orbite : excentrique de 72 h ; périgée 9.000 km ; apogée 153.000 km ; inclinaison 51,6° par rapport à l'équateur
  • Stations sol : Villafranca (Espagne, Esa), Goldstone (États-Unis, Nasa) ;
  • Fonctionnement : 24 heures sur 24.