Une vue d'artiste du satellite Planck. Crédit : Esa, ESO, STECF, Wolfram Freudling-Esa / AOES Medialab

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Planck est arrivé à destination : le point de Lagrange L2

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Avec le LHC, le satellite Planck est l'un des plus puissants instruments dont dispose l'humanité pour sonder les profondeurs du temps jusqu'au premier millionième de seconde de l'Univers observable. Planck est désormais en orbite autour du point de Lagrange L2 et ses détecteurs viennent d'être refroidis en dessous de  la température du rayonnement fossile.

Le 14 mai 2009, la fusée Ariane lançait deux instruments européens prestigieux. Le premier, Herschel, est en quelque sorte le successeur de Hubble et il est plus gros. Il vient de livrer sa première image, très prometteuse pour la réussite de son programme d'étude de la formation des étoiles. Le second, Planck, devrait fournir des mesures des caractéristiques du fond diffus cosmologique plus précises que celles de WMap, aux succès déjà spectaculaires.

Pour réussir la mission, les instruments de Planck devaient être refroidis et l'un d'entre eux, HFI, devait même descendre à 0,1 kelvin environ. Toujours afin de minimiser le rayonnement thermique en provenance du Soleil et de la Lune, le lieu de travail choisi pour Planck est le point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, perpétuellement situé sur la ligne joignant ces deux corps, à une distance de 1,5 million de kilomètres de notre planète.

En réalité, le satellite n'est pas situé exactement au point L2. Les manœuvres d'insertion orbitale qu'il vient d'achever l'ont placé sur une orbite en forme de Lissajous autour de ce point. La taille de cette orbite est de 400.000 kilomètres en moyenne, un peu plus que celle de la Lune.

Les détails du voyage de Planck jusqu'à son orbite finale autour de L2. Crédit : Esa

Un lapin sur la Lune

Planck doit mesurer les infimes variations de températures laissées dans le rayonnement fossile émis 380.000 ans après le Big Bang. Elles sont de l'ordre du millionième de kelvin. L'Esa indique une comparaison édifiante : avec une telle précision, les instruments seraient capables de mesurer depuis la Terre l'élévation de température induite sur la Lune par la présence d'un lapin. On comprend aisément la nécessité de refroidir considérablement ces instruments pour limiter le bruit thermique qu'ils génèrent eux-mêmes, d'autant plus que le rayonnement fossile est déjà particulièrement froid, puisqu'il est de l'ordre de 2,725 K.

Les mesures réalisées par Planck devraient nous en dire plus sur la formation des galaxies. Beaucoup attendent même de la mission qu'elle nous donne enfin un preuve solide de l'existence d'une phase inflationnaire peu après le temps de Planck. Selon certains théoriciens, comme Brian Greene, ce serait même des traces de la physique à l'échelle de Planck qui pourraient nous être accessibles avec cet instrument.

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