Le 1er juillet 2023, la sonde Euclid, exploitée par l’Agence spatiale européenne (ESA), a été lancée avec succès à bord d’une fusée Falcon 9 de SpaceX depuis la station spatiale de Cap Canaveral. L’engin spatial a pour objectif d’explorer les mystérieuses composantes de l’Univers, la matière noire et l’énergie noire. Crédit : SpaceX
La sonde Euclid de l’ESA a décollé à bord d’une fusée Falcon 9 de SpaceX depuis la station spatiale de Cap Canaveral en Floride (États-Unis) à 11 h 12 HAE le 1er juillet 2023. Ce lancement réussi marque le début d’une mission ambitieuse visant à découvrir la nature de deux composants mystérieux de notre Univers : la matière noire et l’énergie noire, et à nous aider à répondre à la question fondamentale : de quoi l’Univers est-il fait ?
Après le lancement et la séparation de la fusée, le Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) de l’ESA à Darmstadt, en Allemagne, a confirmé l’acquisition du signal d’Euclid via la station terrestre de New Norcia en Australie à 17:57 CEST (11:57 a.m. EDT).
La sonde Euclid de l’ESA a été lancée avec succès le 1er juillet 2023 afin de découvrir la nature de la matière noire et de l’énergie noire dans l’Univers. Il créera une carte 3D précise de l’Univers en observant des milliards de galaxies et utilisera des instruments scientifiques avancés pour analyser ces galaxies. La mission, qui devrait durer six ans, offrira une vue d’ensemble du ciel sans précédent. Crédit : SpaceX
« Le lancement réussi d’Euclid marque le début d’une nouvelle entreprise scientifique qui nous aidera à répondre à l’une des questions les plus passionnantes de la science moderne », a déclaré Josef Aschbacher, directeur général de l’ESA. « Euclid a été rendu possible grâce au leadership de l’ESA, aux efforts et à l’expertise de centaines d’institutions industrielles et scientifiques européennes, et à la collaboration avec des partenaires internationaux. La quête de réponses aux questions fondamentales sur notre cosmos est ce qui fait de nous des êtres humains. Et, souvent, c’est ce qui fait avancer la science et le développement de nouvelles technologies puissantes et de grande portée. L’ESA s’engage à développer les ambitions et les succès de l’Europe dans l’espace pour les générations futures ».
Le 1er juillet 2023, à 11 h 12 HAE, Euclid, la dernière mission d’astrophysique de l’ESA, a décollé à bord d’un Falcon 9 de Space X depuis Cap Canaveral en Floride (États-Unis). Euclid a entamé son voyage d’un mois vers le point de Lagrange Soleil-Terre L2, situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. Crédit : ESA – S. Corvaja
« La mission Euclid est le résultat de la passion et de l’expertise de ceux qui ont contribué à la conception et à la construction de ce télescope spatial sophistiqué, de la compétence de notre équipe chargée des opérations de vol et de l’esprit curieux de la communauté scientifique », déclare Giuseppe Racca, responsable du projet Euclid à l’ESA. « Le projet a été confronté à de nombreux défis, mais nous avons travaillé dur et nous avons réussi à franchir cette étape du lancement avec nos partenaires du Consortium Euclid et de la NASA ».
Le consortium Euclid a fourni les deux instruments scientifiques de pointe – la caméra à longueur d’onde visible (VIS) et le spectromètre et photomètre proche infrarouge (NISP). La NASA a fourni les détecteurs pour le NISP.
Le satellite Euclid de l’ESA examinera la lumière visible et infrarouge provenant de galaxies lointaines à l’aide de deux instruments scientifiques embarqués. Ces instruments mesureront la position précise et la forme des galaxies dans la lumière visible, et leur décalage vers le rouge (à partir duquel leur distance peut être déduite) dans la lumière infrarouge. Grâce à ces données, les scientifiques pourront construire une carte en 3D de la répartition des galaxies et de la matière noire dans l’Univers. Cette carte montrera comment la structure à grande échelle a évolué au fil du temps, en retraçant le rôle de l’énergie noire.
L’instrument VISible (VIS) prend des images très nettes des galaxies sur une fraction du ciel beaucoup plus grande que ce qui serait possible depuis le sol. Ces observations permettront de mesurer la forme de plus d’un milliard de galaxies.
Comme son nom l’indique, le VIS collecte la lumière visible. Il est sensible aux longueurs d’onde allant du vert (550 nanomètres) au proche infrarouge (900 nm). L’instrument utilise une mosaïque de 36 CCD (dispositifs à couplage de charge, un type de capteur de caméra), dont chacun contient plus de 4 000 pixels par 4 000 pixels. Cela donne au détecteur un total d’environ 600 mégapixels, ce qui équivaut à près de soixante-dix écrans de résolution 4K.
Le spectromètre et photomètre dans le proche infrarouge (NISP) est destiné à effectuer des mesures spectroscopiques des galaxies, c’est-à-dire à déterminer la quantité de lumière qu’elles émettent par longueur d’onde. Cela permet de mesurer le décalage vers le rouge des galaxies, que les cosmologistes peuvent utiliser pour estimer la distance de chaque galaxie. NISP possède le plus grand champ de vision pour un instrument infrarouge jamais envoyé dans l’espace. L’instrument mesure la lumière infrarouge proche (900-2000 nm) à l’aide d’une grille de 16 détecteurs, chacun contenant plus de 2000 par 2000 pixels.
Crédit : ESA
Sommaire
L’exploration de l’Univers noir
Euclid observera des milliards de galaxies jusqu’à 10 milliards d’années-lumière afin de créer la carte 3D la plus grande et la plus précise de l’Univers, la troisième dimension représentant le temps lui-même. Cette carte détaillée de la forme, de la position et du mouvement des galaxies révélera comment la matière est distribuée sur d’immenses distances et comment l’expansion de l’Univers a évolué au cours de l’histoire cosmique, ce qui permettra aux astronomes de déduire les propriétés de l’énergie noire et de la matière noire. Les astronomes pourront ainsi déduire les propriétés de l’énergie noire et de la matière noire, ce qui aidera les théoriciens à mieux comprendre le rôle de la gravité et à cerner la nature de ces entités énigmatiques.
« Aujourd’hui, nous célébrons le lancement réussi d’une mission révolutionnaire qui place l’Europe à la pointe des études cosmologiques », a déclaré Carole Mundell, directrice scientifique de l’ESA. « Si nous voulons comprendre l’Univers dans lequel nous vivons, nous devons découvrir la nature de la matière noire et de l’énergie noire et comprendre le rôle qu’elles ont joué dans la formation de notre cosmos. Pour répondre à ces questions fondamentales, Euclid fournira la carte la plus détaillée du ciel extragalactique. Cette richesse inestimable de données permettra également à la communauté scientifique d’étudier de nombreux autres aspects de l’astronomie, pour de nombreuses années à venir ».
La mission Euclid de l’ESA est conçue pour découvrir les propriétés et les effets de l’insaisissable matière noire et de l’énergie noire, des entités dont on pense qu’elles dominent la composition de l’univers mais qui n’ont pas été détectées directement. Euclid créera une carte en 3D de l’univers, en utilisant le temps comme troisième dimension, en observant des milliards de galaxies situées jusqu’à 10 milliards d’années-lumière. Cette vaste cartographie aidera les scientifiques à déterminer la position et la vitesse des galaxies sur de grandes distances et au cours de l’histoire cosmique, ce qui permettra de mieux comprendre l’expansion de l’Univers au fil du temps. Crédit : ESA
Pour atteindre son objectif scientifique ambitieux, Euclid est équipé d’un télescope réflecteur de 1,2 m qui alimente deux instruments scientifiques innovants : VIS, qui prend des images très nettes des galaxies sur une grande partie du ciel, et NISP, qui peut analyser la lumière infrarouge des galaxies par longueur d’onde afin d’établir avec précision leur distance.
Le vaisseau spatial et les communications seront contrôlés depuis l’ESOC. Pour faire face aux grandes quantités de données qu’Euclid va acquérir, le réseau Estrack d’antennes de l’espace lointain de l’ESA a été mis à niveau. Ces données seront analysées par le Consortium Euclid – un groupe de plus de 2000 scientifiques issus de plus de 300 instituts en Europe, aux États-Unis, au Canada et au Japon.
Comme pour les autres missions de l’ESA, les données des engins spatiaux arrivent au Centre européen d’opérations spatiales (ESOC) de l’ESA en Allemagne, via des stations au sol réparties dans le monde entier.
Les données brutes sont transmises au Centre européen d’astronomie spatiale (ESAC) en Espagne. Depuis l’ESAC, les données sont distribuées aux centres de traitement du Science Ground Segment du Consortium Euclid, basé dans un certain nombre de pays européens et aux Etats-Unis.
Le Consortium Euclid (EC) est une organisation qui rassemble plus de 2000 chercheurs en physique théorique, astrophysique et astronomie spatiale, ainsi que des ingénieurs, des techniciens et du personnel administratif. Il a été sélectionné par l’ESA comme le seul consortium scientifique officiel ayant la responsabilité des instruments scientifiques, de la production des données et de la conduite de l’exploitation scientifique de la mission jusqu’à son achèvement.
Le segment scientifique au sol de la CE est responsable de la conception, des tests de développement, de l’intégration et de l’exploitation des outils de traitement des données, des pipelines et des centres de données. Les produits de données traitées comprennent des images et des spectres calibrés, des catalogues de mesures scientifiques et de la documentation.
À intervalles réguliers, le trésor des données traitées d’Euclid sera mis à la disposition de la communauté via les archives scientifiques astronomiques de l’ESAC. C’est à partir de l’ESAC que les opérations scientifiques sont planifiées et que toutes les données scientifiques produites par une mission de l’ESA sont archivées et rendues accessibles au monde entier.
Crédit : ESA
Au fur et à mesure de l’avancement de la mission, le trésor de données d’Euclid sera publié à un rythme annuel et sera accessible à la communauté scientifique mondiale via les archives scientifiques hébergées au Centre européen d’astronomie spatiale de l’ESA, en Espagne.
« C’est un grand moment pour la science, un moment que nous attendons depuis longtemps : le lancement d’Euclid, en mission pour déchiffrer l’énigme de la matière noire et de l’énergie noire », déclare René Laureijs, responsable scientifique du projet Euclid à l’ESA. « Le grand mystère des constituants fondamentaux de l’Univers nous regarde en face et représente un formidable défi. Grâce à son télescope de pointe et à ses puissants instruments scientifiques, Euclid est prêt à nous aider à percer ce mystère ».
Le satellite Euclid de l’ESA sera en orbite autour du deuxième point de Lagrange (L2), à 1,5 million de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. L2 est un point d’équilibre du système Soleil-Terre qui suit la Terre autour du Soleil.
Sur son orbite à L2, le bouclier solaire d’Euclid peut toujours bloquer la lumière du Soleil, de la Terre et de la Lune tout en pointant son télescope vers l’espace lointain, ce qui assure un haut niveau de stabilité à ses instruments.
À L2, Euclid rejoint la mission Gaia de l’ESA et le télescope spatial James Webb de l’ESA/NASA/CSA, qui gravitent également autour de ce point d’équilibre, chacun suivant des trajectoires bien distinctes.
Crédit : ESA
Voyage vers le point de Lagrange 2
Au cours des quatre prochaines semaines, Euclid se dirigera vers le point de Lagrange 2 du système Soleil-Terre, un point d’équilibre du système Soleil-Terre situé à 1,5 million de km de la Terre (environ quatre fois la distance Terre-Lune) dans la direction opposée au Soleil. Euclid sera alors placé en orbite autour de ce point et les contrôleurs de mission commenceront à vérifier toutes les fonctions du vaisseau spatial, à contrôler le télescope et enfin à allumer les instruments scientifiques.
Les scientifiques et les ingénieurs seront alors engagés dans une phase intense de deux mois de tests et d’étalonnage des instruments scientifiques d’Euclid et de préparation des observations de routine. Pendant six ans, Euclid étudiera un tiers du ciel avec une précision et une sensibilité sans précédent.
La mission Euclid de l’ESA est un projet très ambitieux entrepris par l’Agence spatiale européenne (ESA) pour étudier et comprendre la nature de deux composants énigmatiques de notre Univers : la matière noire et l’énergie noire. Lancé le 1er juillet 2023, le vaisseau spatial observera des milliards de galaxies situées à 10 milliards d’années-lumière afin de construire la carte 3D la plus précise de l’Univers jamais réalisée. Crédit : ESA
À propos d’Euclide
Euclid est une mission européenne, construite et exploitée par l’ESA, avec des contributions de la NASA. Le Consortium Euclid est chargé de fournir les instruments scientifiques et l’analyse des données scientifiques. L’ESA a choisi Thales Alenia Space comme maître d’œuvre pour la construction du satellite et de son module de service, Airbus Defence and Space ayant été choisi pour développer le module de charge utile, y compris le télescope. La NASA a fourni les détecteurs du NISP (Near-Infrared Spectrometer and Photometer). Euclid est une mission de classe moyenne dans le cadre du programme Cosmic Vision de l’ESA.