Simulation d’un vol spatial dans un caisson de 45 mètres cubes

À très basse température et sous très faible pression - les conditions d’un vol spatial - le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM) va tester un nouvel instrument d’observation de l’univer, NISP. Il sera embarqué en 2020 dans la mission Euclid. Objectif : en savoir plus sur l’énergie noire, avec peut-être une remise en cause des lois de la gravitation…

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Simulation d’un vol spatial dans un caisson de 45 mètres cubes

NISP est un spectrophotomètre, qui sera envoyé dans l’espace en 2020 pour scruter l’univers. Il fera moins d’un mètre cube. Mais pour le tester sur terre, il faut des moyens impressionnants, en l’occurrence un caisson de 90 mètres cubes (45 mètres cubes utiles) baptisé Erios, installé au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM, CNRS/Université d’Aix-Marseille).

Pendant les tests, Erios reproduira les conditions d’un vol spatial : une température de -196 °C, et un vide poussé (10-6 mbar). Une enveloppe, collée contre la paroi interne du caisson et remplie de 500 litres d’azote liquide, assure le refroidissement. De plus, pour garantir la stabilité de l’instrument, et donc la précision des mesures, la table qui supporte NISP est reliée à une masse de béton de 100 tonnes en sous-sol, posée sur des piliers par l’intermédiaire de boîtes à ressorts. Ainsi, pendant les tests, NISP (Near infrared spectrometer and photometer) sera à l’abri de toutes les micro-vibrations venues du bâtiment ou de la circulation environnante.

La plate-forme Erios ouverte aux industriels

Erios, fabriqué par la société SDMS, dans l’Isère, est un équipement unique en son genre. Sa taille lui permet d’accueillir l’instrument, mais aussi les sources de rayonnement qui permettront de simuler des observations de l’espace, et de vérifier ses performances. Tout doit être dans le caisson, car les mesures de NISP, qui analyse les rayonnements dans l’infrarouge, sont perturbées par les variations de température.

Le LAM, qui va commencer les tests au printemps prochain, est en fait le maître d’œuvre du NISP (120 millions d’euros), l’un des deux instruments de la mission spatiale Euclid de l’Agence spatiale européenne. Lancés à partir de 2020, les deux instruments auront pour tâche de sonder l’univers à grande échelle, et en remontant dans le passé. Avec l’espoir d’en savoir plus sur "l’énergie noire", dont on connaît les effets - l’expansion accélérée de l’univers - mais dont on ignore la nature et l’origine. Des résultats qui pourraient amener les physiciens à repenser la théorie actuelle de la gravitation.

Erios, qui représente un investissement de 3 millions d’euros, est un moyen d’essais ouvert aux industriels du spatial. Certains partenaires des futurs satellites Meteosat se sont montrés intéressés.

Thierry Lucas

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