Au cours des dernières semaines, les médias ont été pleins de discussions sur NEOWISE, l'une des comètes les plus brillantes et les plus spectaculaires à traverser notre système solaire que vous pouvez toujours voir si vous vous dépêchez. Si l'excitation suscitée par ce voyageur interstellaire est plus que justifiée, c'est aussi une excellente occasion de célébrer le télescope spatial Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) dont il porte le nom. La découverte de cette comète particulière n’est que le dernier triomphe de l’incroyable mission de découverte de l’observatoire en orbite qui s’étend sur plus d’une décennie, sans aucun signe de ralentissement de si tôt.

En fait, WISE est opérationnel depuis si longtemps que sa mission a évolué au-delà de sa portée initiale. Lorsqu'il a été lancé en décembre 2009 depuis la base aérienne de Vandenberg en Californie, sa mission principale devait être achevée en moins d'un an. Mais comme de nombreux vaisseaux spatiaux de la NASA qui l'ont précédé, WISE a atteint ses objectifs de conception d'origine et s'est trouvé prêt pour un nouveau défi. Mais pas avant, il a passé près de trois ans en mode hibernation, car l'agence a décidé quoi en faire.

Le ciel, une image à la fois

La mission principale de WISE était d'imaginer le ciel entier tel qu'il apparaît de la Terre dans plusieurs longueurs d'onde de la bande infrarouge. En orbite à une altitude d’environ 500 kilomètres et en prenant soin de toujours orienter son télescope loin de la surface de la planète et de la Lune, WISE prendrait une photo toutes les 11 secondes. Finalement, l'observatoire en orbite avait collecté des millions d'images, chaque section du ciel étant photographiée au moins huit fois afin qu'elles puissent être «empilées» pour augmenter la précision.

Télescope de WISE avant l'installation.

Les images ont été capturées à l'aide d'un télescope de 40 cm (16 pouces) de diamètre et de quatre détecteurs infrarouges séparés fonctionnant respectivement à 3,4, 4,6, 12 et 22 microns. Pour maximiser la sensibilité, l'ensemble optique a été monté à l'intérieur d'un cryostat sur l'engin spatial et refroidi à environ 17 Kelvin par un bloc d'hydrogène solide. Tant que le télescope et les détecteurs pouvaient être maintenus à cette température, WISE affichait une sensibilité des milliers de fois supérieure à celle des précédents engins spatiaux d'observation infrarouge.

En octobre 2010, après neuf mois d'observations, le dernier hydrogène solide s'était sublimé et la température du télescope a commencé à augmenter. À ce stade, WISE avait terminé une étude complète du ciel et était à peu près à mi-chemin de son deuxième passage. Si le télescope pouvait encore fonctionner à une température plus élevée, les données qu’il recueillait ne pouvaient plus être directement comparées à celles de la phase «froide» de la mission; à ce titre, la mission principale de WISE a été clôturée.

Extension expérimentale

Bien sûr, WISE à court de liquide de refroidissement n’a pas été une surprise. Les planificateurs de mission savaient dès le début qu'ils étaient dans une course contre la montre et que la deuxième étude du ciel ne se terminerait probablement pas à temps, mais ils ont décidé d'essayer d'obtenir autant de données scientifiques utiles que possible du télescope dans sa configuration idéale. . Une fois que le télescope ne pouvait plus être refroidi activement, il s’agissait simplement de trouver une tâche appropriée pour les capacités réduites du vaisseau spatial.

La Division planétaire de la NASA a proposé une nouvelle mission qu’elle a appelée Near-Earth Object WISE (NEOWISE). WISE avait déjà découvert des milliers d'astéroïdes lors de son premier levé complet du ciel, et on pensait que même avec la sensibilité réduite du télescope, effectuer un autre scan pourrait aider à identifier des objets proches potentiellement dangereux. L'expérience s'est poursuivie pendant quatre mois, suffisamment de temps pour effectuer une autre analyse complète du ciel. Une fois toutes les données téléchargées, le vaisseau spatial a reçu l'ordre d'éteindre son émetteur et de passer en mode hibernation le 1er février 2011.

Défense planétaire

L'histoire aurait pu s'arrêter là. Même si WISE n'avait jamais été redémarré, la mission aurait été un succès phénoménal. Mais près de deux ans jour pour jour que le vaisseau spatial a été mis en veille prolongée, un astéroïde est entré dans l’atmosphère terrestre et a explosé au-dessus de Tcheliabinsk, en Russie.

Objets détectés par NEOWISE depuis sa réactivation.

Libérant environ 30 fois l'énergie que la bombe atomique a larguée sur Hiroshima, l'événement a rappelé à réfléchir le danger posé même par des astéroïdes relativement petits. Sous la pression de trouver des moyens de détecter et de dévier idéalement des objets similaires à l'avenir, la NASA a décidé de redémarrer le programme NEOWISE à succès.

Après avoir établi la communication avec le satellite en septembre 2013, les contrôleurs au sol ont ordonné à l'engin de pointer le télescope vers l'espace lointain pour commencer à rayonner sa chaleur accumulée. Au bout d'un mois, cela a ramené le télescope à 75 Kelvin et les détecteurs IR ont été recalibrés du mieux possible.

Ce n’est pas une solution parfaite, car la température de fonctionnement accrue et les limites du logiciel du télescope signifient que NEOWISE a du mal à identifier les objets de moins de 100 mètres de diamètre. Malgré cela, l'observatoire a pu identifier des centaines d'astéroïdes proches depuis sa réactivation; près de 50 d'entre eux ont été classés comme potentiellement dangereux.

Un gardien fatigué

L'explorateur de levés infrarouges à grand champ continue de fonctionner dans le cadre du programme NEOWISE à ce jour. Le 27 mars, il a découvert la comète qui porterait finalement son nom, un témoignage de la valeur scientifique continue de l’observatoire une décennie après la fin de sa mission principale. Désormais à son 14e scan complet du ciel depuis sa réactivation en 2013, NEOWISE a réalisé près d'un million de mesures infrarouges de plus de 37 000 objets de notre système solaire.

NEOCam pourrait être lancé d'ici 2025

Même si l'on considère le succès de ce programme de post-hibernation, le fait demeure que le matériel de l'observatoire a dépassé son apogée et est utilisé pour une tâche pour laquelle il n'a jamais été prévu. L’histoire se tournera vers des programmes comme NEOWISE et K2 de Kepler comme certaines des extensions de mission les plus brillantes jamais conçues, mais elles ne devraient pas être considérées comme des remplaçants pour le lancement de nouvelles missions.

Le télescope NEOCam (Near-Earth Object Camera) est spécialement conçu pour prendre le relais de WISE en tant qu'observatoire dédié à la détection et à la catégorisation des astéroïdes et des comètes dans notre système solaire, dans le but ultime de trouver des moyens de dévier ou de neutraliser les objets trouvés sur un parcours de collision avec la planète.

Malheureusement, il a été difficile d'obtenir un financement pour la mission et le projet a connu plusieurs faux départs. Ainsi, jusqu'à ce qu'il puisse être relevé de ses fonctions par NEOcam ou un vaisseau spatial similaire, WISE restera à son poste, faisant de son mieux pour nous donner un avertissement précoce si des voyageurs cosmiques se dirigent vers nous.

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