Commande d’adieu au télescope spatial Planck de l’ESA

Le fond diffus cosmologique vu par Planck
23 octobre 2013

Le télescope spatial Planck de l’Agence spatiale européenne (ESA) a été désactivé après avoir passé près de quatre ans et demi à observer le rayonnement résiduel issu du Big Bang et à étudier l’évolution des étoiles et des galaxies depuis les débuts de l’Univers.

Les contrôleurs de mission du Centre des opérations de l’ESA, implanté à Darmstadt (Allemagne), ont transmis cet après-midi leur ultime commande au satellite Planck, mettant un terme aux activités de cette « machine à remonter le temps » européenne. 

Lancé en 2009, Planck était conçu pour détecter, avec une sensibilité inégalée, le fond diffus cosmologique (CMB), rayonnement fossile du Big Bang. Témoin de ce qu’était l’Univers quelque 380 000 ans après le Big Bang, ce rayonnement livre des informations précieuses sur les conditions primordiales qui ont donné naissance à l’Univers tel que nous le connaissons aujourd’hui. 

« Planck nous a éclairé sur l’évolution de l’Univers comme aucune autre mission auparavant », se réjouit Alvaro Giménez, Directeur Science et Exploration robotique à l’ESA. 

« La carte du rayonnement CMB dressée par Planck est la ‘photographie d’enfance’ la plus précise de l’Univers dont nous disposions jusqu’à présent, mais nos cosmologistes n’ont pas fini d’exploiter la moisson de données du satellite afin d’arriver à une vision encore plus détaillée. »

Nouvelle orbite autour du soleil

Zoom sur l'histoire de l'Univers

La mission touchant à sa fin, le satellite avait été dévié de son orbite opérationnelle autour du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil en août pour atteindre, plus loin de nous, une orbite de garage stable autour du Soleil, où il restera sur le long terme. 

Ces dernières semaines, le satellite a fait l’objet de préparatifs en vue de sa mise en hibernation définitive. À l’issue des activités de clôture destinées à brûler le restant de carburant, les émetteurs du satellite ont été éteints. 

« C’est le cœur serré que nous avons conduit les dernières opérations du satellite Planck, mais c’est également l’occasion de fêter le succès extraordinaire de cette mission », explique Steve Foley, responsable de la conduite des opérations du satellite Planck au Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) de l’ESA. 

« Planck était un satellite de haute technologie et sa mission était complexe, mais le superbe travail d’équipe des contrôleurs de mission, des experts en dynamique de vol, du personnel des stations sol et de nos partenaires industriels a permis à la communauté scientifique européenne de bénéficier d’un excellent retour sur investissement », ajoute Paolo Ferri, Chef des opérations des missions.

Technologies clefs

Ariane 5 sur le pas de tir, avec à son bord Planck et Herschel

Les États membres de l’ESA ont également fourni des technologies clefs, comme celle du refroidisseur novateur qui a permis de maintenir les instruments de la mission à une température de seulement un dixième de degré au-dessus du zéro absolu (–273,15°C), afin que la vision du satellite ne soit pas brouillée par sa propre chaleur. Les instruments ont ainsi pu détecter dans le rayonnement CMB des variations de température de quelques millionièmes de degré ! 

Le maintien des instruments à des températures aussi basses ne pouvait toutefois durer éternellement : les réserves d’hélium liquide nécessaires au refroidissement de l’instrument haute fréquence (HFI) sont ainsi arrivées à épuisement en janvier 2012, comme prévu. 

L’instrument basse fréquence (LFI) a ensuite continué seul de fonctionner à des températures un peu plus élevées grâce à deux autres refroidisseurs, ce qui lui a permis de poursuivre sa mission scientifique jusqu’au 3 octobre 2013. L’extinction définitive de cet instrument est intervenue le 19 octobre à l’issue des opérations de mise hors service.

Un regard neuf sur la matière qui compose l’Univers et sur son évolution

Le ciel en micro-ondes vu par Planck

Planck, qui devait initialement procéder à deux cartographies complètes du ciel, en a finalement réalisé cinq avec ses deux instruments et trois supplémentaires avec le seul LFI, qui a achevé son huitième relevé à la mi-août. 

« Planck a continué d’utiliser le LFI jusqu’au dernier moment, dépassant toutes les attentes et livrant des données d’une grande richesse pour alimenter les travaux des années à venir », se félicite Jan Tauber, responsable scientifique du projet Planck à l’ESA. 

La première carte détaillée du rayonnement CMB capté par Planck a été dévoilée en début d’année. Pour arriver à ce résultat, il a fallu au préalable distinguer ce signal ténu des émissions d’avant-plan provenant de notre Voie lactée et de toutes les autres galaxies, données qui ont d’ailleurs débouché sur un nouveau catalogue d’objets, incluant de nombreux amas de galaxies qui n’avaient encore jamais été observés dans l’Univers lointain. 

L’ensemble de données diffusé en 2013 a conduit à recalculer la part relative des différents ingrédients de l’Univers que sont la matière normale, qui constitue les étoiles et les galaxies, la matière noire, qui n’a jusqu’à présent été détectée qu’indirectement, par son influence gravitationnelle, et l’énergie noire, force mystérieuse qui serait responsable de l’accélération de l’expansion de l’Univers. 

« Planck nous a permis de porter un regard neuf sur la matière qui compose l’Univers et sur son évolution, mais les travaux se poursuivent afin de mieux cerner comment l’Univers est passé de l’infiniment petit à l’immensément grand. Nous espérons pouvoir en savoir plus l’année prochaine », annonce Ian Tauber.

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