Euclid, le satellite d'observation Européen va rejoindre le JWST

[Fred_76]

Bonjour,

 

Il est temps de mettre en ligne un sujet sur ce satellite européen dont on parle peu, développé par l'ESA et avec Thales Alenia Space comme maître d'œuvre, qui devrait être lancé depuis la base ArianeEspace de Guyane le 5 février 2023 (*) avec une Soyouz ST-2.1B (ou une Ariane 62 en secours) pour orbiter au point de Lagrange L2, à côté du JWST, à 1.5 millions de km de la Terre. Comme le JWST, Euclid mettra à peu près 30 jours pour arriver à destination et tournera selon une orbite de halo autour du point L2.

 

(*) il s'agit d'une date prévisionnelle, on lit aussi juin 2022, mi-2022, seconde moitié 2022, fin 2022 ou début 2023… selon les sources. 

 

 

Euclid est une mission de l'ESA visant à cartographier la géométrie de l'Univers et à mieux comprendre la mystérieuse matière noire et l'énergie noire, qui constituent la majeure partie du bilan énergétique du cosmos.

 

Lister tous les contributeurs serait vraiment difficile sans faire de jaloux par omission. Alors voici la liste officiellement publiée par le consortium Euclid : https://www.euclid-ec.org/?page_id=4352

 

La mission étudiera la relation entre la distance et le décalage vers le rouge (redshift) et l'évolution des structures cosmiques en mesurant les formes et les redshifts des galaxies, des amas de galaxies jusqu'à un redshift de ~2, soit un recul de 10 milliards d'années. De cette façon, Euclid couvrira toute la période pendant laquelle l'énergie sombre a joué un rôle significatif dans l'accélération de l'expansion de l'Univers.

 

 

Le satellite de 2160 kg (au décollage) comporte un télescope de 1.25 m de diamètre (1.20 m utiles) en carbure de silicium, et de 24.5 m de focale. Il est de type Korsch, une sorte de Cassegrain, refroidit à une température de 240 K (-33°C) max, et deux instruments scientifiques, VIS et NISP.

 

 

Le satellite dispose de propulseurs à hydrazine, d’un système de propulsion à gaz froid et de roues à inertie permettant de manœuvrer avec précision.

 

Deux instruments équipent le télescope :

• VIS : caméra dans le visible/proche IR (550-900 nm). qui embrasse un champ de 0.787 degrés x 0.709 degrés avec une résolution de l'ordre de 0.1 arcsec. La caméra est composée en fait d'une matrice de 6x6 capteurs CCD273-84 fabriqués par e2V (les mêmes qui équipent la sonde Solar Dynamic Observatory de la NASA). Chaque capteur a une résolution de 4096x4132 avec des pixels de 12 µm, soit des images de 610 MPixels (en fait 630 MPix avec les zones de contrôle) !!! Plus de détails ici.
  
  
• NISP : caméra Near Infrared Spectrometer and Photometer, c'est une caméra qui fait, selon le filtre employé, soit de la photométrie dans les bandes Y, J et K (de 920 à 2000 nm), soit de la spectrométrie de 1100 à 2000 nm avec 4 réseaux de type GRISM (3 "rouges" de 1250 à 1850 nm et 1 "bleu" de 920 à 1250 nm), pour un champ de 0.763 degrés x 0.722 degrés, résolution de 0,3 arcsec, avec une caméra Teledyne de 4x4 segments de 2040x2040 pixels de 18 µm, soit des images de 67 MPixels. Le capteur est refroidit à 95 K (-177°C). Plus de détails ici.
  
  

 

Ceux qui se demandent comment sont traitées les images d'Euclid, voici une chaîne de prétraitement classique adaptée pour VIS :

 

 

Avec sa mission prévue durer 6 ans, rien qu'avec l'instrument VIS, ce sont plus de 4500 Téra octets de données qui seront recueillies. Elles devaient initialement être traitées par le projet Térapix mis au point en partie par l'Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), mais Térapix a été arrêté en 2017. Le traitement sera donc confié à un groupe appelé "segment sol" ou en anglais Science Ground Segment (SGS) dispersé sur 9 sites européens :

 

Un peu de lecture : 

https://euclid.cnes.fr/fr/EUCLID/Fr/GP_mission.htm

https://www.arianespace.com/wp-content/uploads/2020/01/CDP-20-02-Contrat-EUCLID-FR-VF-2.pdf

 

https://sci.esa.int/web/euclid/home

 

Liste des innombrables publications déjà écrites sur Euclid :

https://www.euclid-ec.org/?page_id=817

 

 

 

A suivre donc, car avec le JWST, Euclid devrait largement permettre de contribuer à la résolution de bien des mystères de notre univers, et en révéler des nouveaux !

 

[Fred_76]

Quelques infos sur la science qui se cache derrière Euclid.

 

Tout d'abord la mission principale. Les données captées par Euclid doivent permettre de répondre ou de donner des éléments de réponse à ces questions sur l'accélération de l'expansion de l'univers, ainsi que la matière noire et l'énergie sombre.

• L'énergie sombre est-elle simplement une constante cosmologique, comme l'a d'abord évoqué Einstein, ou bien s'agit-il d'un nouveau type de champ qui évolue dynamiquement avec l'expansion de l'univers ?
• Ou encore, l'énergie sombre est-elle plutôt la manifestation d'une rupture de la relativité générale et de déviations de la loi de la gravité ?
• Quelles sont la nature et les propriétés de la matière noire ?
• Quelles sont les conditions initiales qui favorisent la formation de la structure cosmique ?
• Quel sera l'avenir de l'Univers au cours des dix prochains milliards d'années ?

 

Mais le télescope et ses instruments permettront de travailler sur de nombreux autres sujets, dans le cadre de "missions secondaires" :

• Amas de galaxies
• Grands courants et histoire des fusions de galaxies
• Évolution des galaxies : galaxies, galaxies à noyau actif...
• Lentilles gravitationnelles, notamment les lentilles fortes et les lentilles galaxie-galaxie
• Étude de l'univers primitif
• Travaux sur le fond diffus cosmologique (CMB)
• Étude des populations stellaires résolues dans la galaxie et l'univers proche
• Supernovae et phénomènes transitoires
• Naines brunes froides
• Exo-planètes

 

Ce tableau montre les avancées qu'Euclid apportera avec ces missions secondaires :