Euclide a retrouvé ses étoiles guides « perdues » grâce à un correctif logiciel qui a résolu ses problèmes de navigation et les six prochaines années de programmes d’observation ont été repensées pour éviter les rayons du soleil : c’est la fin d’une phase de mise en service intéressante et Euclide va maintenant subir ses derniers tests. en mode « science » complet.
Pendant quelques mois, le détective de l’univers sombre de l’ESA n’avait pas tout à fait raison. Il est arrivé en douceur au point de Lagrange 2, a focalisé son miroir de télescope et a capturé ses premières images de test fascinantes. Mais il est vite apparu que la mission connaissait quelques ratés.
Le plus inquiétant était le capteur de guidage fin d’Euclide, qui ne trouvait parfois pas ses étoiles guides, ce qui était fondamental pour que la mission puisse pointer précisément vers les régions souhaitées du ciel.
Notre propre soleil s’est mis en travers de notre chemin car, pendant les périodes de forte activité solaire, il éjecte des protons qui frappent par intermittence les détecteurs du capteur, créant des signaux que le capteur a interprétés par erreur comme de véritables étoiles. Dans une moindre mesure, la lumière parasite et les rayons X ont également interféré avec les instruments d’observation d’Euclide.
La « phase de mise en service » est la période pendant laquelle une mission conçue et testée sur Terre rencontre la réalité de l’espace : il y a toujours des problèmes à régler et des rebondissements inattendus. Les équipes du contrôle de mission de l’ESA ont travaillé par équipes de 12 heures pour prodiguer des soins à Euclid 24 heures sur 24 pendant cette phase, en collaborant avec les scientifiques et l’industrie pour préparer un vaisseau spatial à son nouvel environnement et à sa nouvelle mission.
Après un travail et une ingéniosité incroyables de la part d’équipes à travers l’Europe, y compris de nombreuses longues nuits, le capteur de guidage fin d’Euclide a été mis à jour et testé pendant dix jours en orbite, et tout semble bon. Une fois ses étoiles guides trouvées, Euclid va désormais reprendre pleinement la phase très importante de vérification des performances ; son dernier test avant de se déchaîner sur l’univers sombre.
Affiner les sens d’Euclide
Le capteur de guidage fin (FGS) d’Euclide est un développement totalement nouveau en Europe, et il est chargé de garantir la précision des points de mission, en effectuant tous les « tours » (rotations) qu’exige une mission d’enquête de six ans.
Le FGS est un instrument embarqué équipé de capteurs optiques qui imagent le ciel depuis les côtés du « champ de vision » de l’instrument VISible (VIS) d’Euclide. Le capteur utilise des étoiles guides pour naviguer et transmet ces données au système de contrôle d’attitude et d’orbite du vaisseau spatial pour orienter et maintenir le pointage précis du télescope.
Avant le lancement, le capteur a été rigoureusement testé, mais rien n’est comparable au ciel réel dans des conditions spatiales réelles. Les rayons cosmiques – rayonnement de haute énergie provenant de l’univers et des éruptions solaires de notre soleil – provoquaient parfois l’apparition d’« artefacts » ou de faux signaux dans les observations d’Euclide. Ces faux signaux étaient par intermittence plus nombreux que les étoiles réelles et le capteur d’Euclide n’a pas réussi à résoudre les modèles d’étoiles dont il avait besoin pour naviguer. Cela a conduit à des résultats de tests intéressants !
Les plus « fous » montrent un cas extrême où Euclide ne parvient pas à se verrouiller tout en observant un champ d’étoiles, ce qui donne lieu à une image de traînées d’étoiles tourbillonnantes et de « lassos » alors que le vaisseau spatial tentait de se rapprocher de sa cible. De toute évidence, cela ne suffira pas à révéler des motifs subtils et difficiles à voir dans des galaxies lointaines et des amas d’étoiles. Les équipes ont dû travailler pour trouver une solution.
Le patch logiciel a été testé d’abord sur Terre avec un modèle électrique d’Euclide et un simulateur, puis pendant dix jours en orbite. Les signes étaient positifs, puisque de plus en plus de stars se révélaient.
« Nos partenaires industriels, Thales Alenia Space et Leonardo, sont retournés à la planche à dessin et ont revu la façon dont le capteur de guidage fin identifie les étoiles. Après un effort important et en un temps record, nous avons obtenu un nouveau logiciel embarqué à installer sur le vaisseau spatial », explique Micha Schmidt, responsable des opérations d’Euclid Spacecraft.
« Nous avons soigneusement testé la mise à jour du logiciel, étape par étape, dans des conditions de vol réelles, avec une contribution réaliste du Centre des opérations scientifiques pour les cibles d’observation, et finalement le feu vert a été donné pour redémarrer la phase de vérification des performances. »
Giuseppe Racca, chef de projet Euclid, ajoute : « La phase de vérification des performances, interrompue en août, a maintenant complètement redémarré et toutes les observations sont effectuées correctement. Cette phase durera jusqu’à fin novembre, mais nous sommes convaincus que les performances de la mission s’avéreront satisfaisantes. être exceptionnel et les observations scientifiques régulières peuvent commencer par la suite.
La science obscure commence bientôt
La mission d’Euclide est de répondre à certaines des questions scientifiques les plus fondamentales que nous nous posons sur la nature de notre univers : que sont la matière noire et l’énergie noire insaisissables qui constituent prétendument 95 % de notre univers, et pourtant n’ont jamais été vues ? Quelle est la validité de la relativité générale à l’échelle cosmique ? Comment l’univers a-t-il pris forme après le Big Bang ?
L’étude d’Euclide observera un tiers du ciel entier, 10 milliards d’années en arrière, pour nous aider à comprendre la physique de l’univers primitif et la formation des structures cosmiques.
En mesurant avec une précision sans précédent la forme de milliards de galaxies au cours de milliards d’années d’histoire cosmique, Euclid fournira une vue 3D de la répartition de la matière noire dans notre univers. La carte de la répartition des galaxies au cours du temps cosmique nous renseignera sur l’énergie sombre, qui affecte l’évolution spatiale de la structure à grande échelle de l’univers.
Pour rendre cela possible, Euclide possède l’un des télescopes les plus précis et les plus stables jamais lancés. Il fournira des images d’une netteté exceptionnelle et des spectres profonds de notre univers, changeant de focale toutes les 75 minutes pendant sa mission de six ans, « pointant » plus de 40 000 fois.
L’univers dans une boîte : préparation à l’enquête d’Euclide. Crédit : Agence spatiale européenne
« Je tiens à remercier toutes nos équipes d’experts impliquées dans la réussite de la difficile phase de mise en service, y compris le Consortium Euclid, les ingénieurs et l’industrie », conclut Carole Mundell, directrice scientifique de l’ESA.
« Vient maintenant la phase passionnante des tests d’Euclide dans des conditions scientifiques, et nous attendons avec impatience ses premières images montrant comment cette mission va révolutionner notre compréhension de l’univers sombre. »