Wide-Field Infrared Survey Explorer

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Wise.

Wide-field Infrared Survey Explorer

Description de cette image, également commentée ci-après

Vue d'artiste

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Télescope infrarouge
Statut opérationnel
Masse 661 kg
Lancement 14/12/2009
Lanceur Delta II 7320-10
Autres noms WISE
Orbite Orbite héliosynchrone
Altitude 525 km
Période 95 min
Inclinaison 97,5°
Télescope
Type miroir parabolique
Diamètre ~0,4 m
Champ 47'
Longueur d'onde infrarouge (3,4, 4,6, 12 et 22 μm)
Programme Explorer - Midex
Index NSSDC 2009-071A
Site [1]
WISE en cours de préparation avant son lancement (2009)

Wide-Field Infrared Survey Explorer ou WISE (en français « Explorateur pour l'étude grand angle dans l'infrarouge ») est un télescope spatial américain qui doit observer l'ensemble du ciel dans l'infrarouge. Il a été mis en orbite par un lanceur Delta II, le 14 décembre 2009, depuis la Vandenberg Air Force Base en Californie. Sa mission, qui devait durer initialement 10 mois, consiste à réaliser une cartographie complète des sources infrarouges afin de repérer en particulier les astéroïdes au-dessus d'une certaine taille circulant dans le système solaire, dont les géocroiseurs, les étoiles peu visibles (dont les naines brunes) proches du Soleil et les étoiles de notre galaxie masquées en lumière visible derrière des nuages interstellaires. Le projet, qui est supervisé par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), fait partie du programme Explorer de la NASA qui a débuté en 1958 avec Explorer 1, et vient en remplacement de la mission Wide Field Infrared Explorer (WIRE) qui fut un échec suite à un dysfonctionnement peu après son lancement en 1999. Il s'agit d'une mission de taille moyenne (selon la terminologie de la NASA) dont le coût est estimé à 320 millions USD en incluant les frais de mise en œuvre opérationnelle. Après avoir achevé sa mission primaire en ayant découvert 21 comètes, 34000 astéroïdes dans la ceinture des astéroïdes et 135 géocroiseurs, le satellite a été placé en hibernation en février 2011. En septembre 2013 il a été réactivé pour rechercher des astéroïdes pouvant être l'objectif de la future mission habitée Orion.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

WISE a une hauteur de 2,85 mètres pour une largeur de 2 mètres et une profondeur de 1,73 mètres. Il comprend une plate-forme et d'un télescope. Il est stabilisé sur 3 axes et tire son énergie électrique d'un panneau solaire fournissant 551 watts. Il transmet ses données aux stations de réception au sol à l'aide d'une antenne fonctionnant en bande Ku (débit de 100 Mo par seconde) relayée par le système de satellites de télécommunications géostationnaires TDRSS. Les données télémétriques et les télémesures sont relayées au JPL, chargé de maintenir le télescope en condition opérationnelle (correction de la position en orbite, surveillance du fonctionnement...), tandis que les données scientifiques sont traitées par le California Institute of Technology (CalTech).

Le télescope[modifier | modifier le code]

Le télescope a un diamètre de 40 cm et devrait être 400 fois plus sensible que les instruments des télescopes qui l'ont précédé dans la même mission : IRAS et Akari. Il effectue ses observations sur les longueurs d'ondes suivantes : 3,3; 4,7; 12 et 23 μm. Le satellite transporte dans un cryostat 16 kg d'hydrogène à l'état solide qui permet de maintenir ses capteurs à une température extrêmement basse. En effet pour pouvoir fonctionner deux des trois détecteurs chargés de traiter le rayonnement infrarouge collecté, doivent être maintenus à 12 K, soit -261 °C alors que la température de la structure du satellite sera de 190 K[1], soit -83 °C.

Orbite[modifier | modifier le code]

WISE circule sur une orbite héliosynchrone à l'altitude de 525 km et avec une inclinaison de 97,5°. Sur cette orbite il décrit une orbite terrestre tous les 95 minutes.

Objectifs[modifier | modifier le code]

Il est prévu que WISE prenne 1,5 million de photos dans l'infrarouge avec une durée d'exposition de 11 secondes. Chaque photo couvre un champ de 47 minutes d'arc[note 1]. L'ensemble de ces photos devrait permettre de couvrir 99 % de la sphère céleste. Les informations recueillies seront utilisées pour identifier des centaines de millions d'objets célestes dans le système solaire, dans la Voie lactée et dans les autres galaxies grâce à leurs émission dans l'infrarouge.

Les principaux objectifs de WISE sont  :

  • détecter environ 100 000 astéroïdes circulant dans le système solaire grâce au rayonnement émis par ceux-ci dans l'infrarouge. Ces observations devraient permettre en particulier de découvrir les géocroiseurs dont la trajectoire est susceptible de frôler celle de la Terre.
  • détecter les étoiles jeunes ou de faible luminosité situées à proximité du Soleil dont les naines brunes. Ces étoiles très nombreuses mais difficiles à observer car leur taille ne leur permet pas d'amorcer le processus de fusion de l'hydrogène en hélium. Ce type d'étoile ne peut être aperçu que dans le spectre infrarouge.
  • détecter les étoiles de notre galaxie cachées par les nuages interstellaires qui constituent plus de 90 % de l'ensemble des étoiles et qui sont masquées en lumière visible.
  • observer la structure et le processus de formation des milliers de galaxies proches[2].

Plusieurs autres télescopes spatiaux infrarouges sont en activité en 2009. Contrairement à WISE qui effectue une cartographie des émissions infrarouge de toute la voûte céleste, ces instruments plus puissants concentrent leurs observations sur de petites portions du ciel : Spitzer est un télescope infrarouge américain de 85 cm de diamètre lancé en 2003 toujours en activité malgré l'épuisement de l'hélium chargé de refroidir ses détecteurs, tandis que Herschel, télescope européen doté d'un miroir de 3,5 mètres est en activité depuis la mi-2009. Ce dernier doit être rejoint en 2014 par le James Webb Space Telescope d'une sensibilité exceptionnelle (miroir de 6,5 mètres de diamètre) qui doit observer dans l'infrarouge la formation des galaxies, des étoiles et des planètes ainsi que le tout début de l'univers[2].

Déroulement de la la mission[modifier | modifier le code]

Première photo d'un astéroïde géocroiseur (point rouge) prise par Wise le 23 janvier 2010

La mission de WISE doit durer 10 mois car elle est limitée par l'épuisement de l'hydrogène solide qui permet de refroidir les détecteurs du télescope. Il est prévu que les vérifications et le calibrage du télescope durent environ 1 mois. Un évènement critique intervient 16 jours après le lancement (fin décembre 2009) : l'ouverture du cryostat, dans lequel le vide a été fait avant le départ, déclenchée par un système pyrotechnique. La photographie de la totalité de la voûte céleste, objectif de la mission, devrait être effectuée en 6 mois. Les premières images seront restituées 6 mois après la fin de la mission et le catalogue complet des objets détectés sera fourni 11 mois plus tard[3].

Mission primaire (janvier 2010-octobre 2010)[modifier | modifier le code]

Le 29 décembre 2009 le couvercle du cryostat a été éjecté avec succès. Une première image infrarouge a été prise le 6 janvier 2010. Le 14 janvier, WISE a entamé sa mission de 9 mois[4].

Le 23 janvier 2010, WISE a réalisé sa première détection d'un astéroïde géocroiseur (point rouge au centre la photo ci-contre). 2010 AB78 a environ 1 km de diamètre et est situé à 158 millions de km de la Terre au moment de la photo. Son orbite elliptique croise celle de la Terre mais ne semble pas présenter de danger pour celle-ci du fait de l'inclinaison de son plan orbital par rapport à celui de la Terre. La photo a été prise pour 3 longueurs d'ondes dans l'infrarouge : 12 microns (rouge), 4,6 et 3,4 microns (bleu et vert). L'astéroïde plus froid que les autres objets célestes figurant sur la photo (étoiles) émet sur une longueur d'onde plus longue et apparait en rouge. En lumière visible l'astéroïde serait très difficile à distinguer[5].

En juillet 2010, la NASA indique que WISE a permis de découvrir 25 000 corps célestes, dont 95 objets géocroiseurs[6].

Au , WISE a découvert 33 000 astéroïdes dans la ceinture principale, 134 géocroiseurs et 20 comètes[7].

NEOWISE (octobre 2010-février 2011)[modifier | modifier le code]

En octobre 2010 WISE a épuisé le liquide qui maintenait ses détecteurs infrarouges à des températures très basse et seuls deux des quatre détecteurs sont restés opérationnels. La mission a été poursuivie sous l'appellation NEOWISE durant 4 mois supplémentaires pour détecter de nouveaux astéroïdes ou des comètes et pour effectuer un examen complet de la ceinture des astéroïdes. Durant cette nouvelle phase WISE a observé 2000 astéroïdes proches de Jupiter, quelques centaines de géocroiseurs et plus de 100 comètes. Début février 2011, le télescope est mis en hibernation en attendant une éventuelle réactivation[8].

Réactivation (septembre 2013-)[modifier | modifier le code]

WISE finalement réactivé en septembre 2013 avec comme objectif d'identifier des astéroïdes susceptibles de servir d'objectif pour la future mission habitée qui doit placer un astéroïde en orbite autour de la Lune[9].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. La sphère céleste comprend 148 510 660 minutes d'arc.

Références[modifier | modifier le code]

  1. WISE Press kit, p. 16-22
  2. a et b WISE Press kit, p. 24
  3. WISE Press kit, p. 9-10
  4. (en) « News & Events », NASA/JPL,‎ janvier 2010 (consulté en 23/1/2010)
  5. (en) « The First of Many Asteroid Finds for WISE », NASA/JPL,‎ 23/1/2010 (consulté en 23/1/2010)
  6. (en) Nicole Gugliucci, « WISE Discovers 95 New Near-Earth Asteroids », NASA,‎ 17 juillet 2010 (lire en ligne)
  7. (en) « NASA's NEOWISE Completes Scan for Asteroids and Comets », NASA, Jet Propulsion Laboratory,‎ 1er février 2011 (lire en ligne)
  8. (en) « NASA's NEOWISE Completes Scan for Asteroids and Comets », NASA/JPL,‎ 1 février 2011
  9. (en) « ASA Spacecraft Reactivated to Hunt for Asteroids », NASA/JPL,‎ 21 aout 2013

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) NASA, Wide-field Infrared Survey Explorer Launch Press Kit, NASA,‎ 2009, 29 p. (lire en ligne)
    Présentation de la mission à la presse

Annexes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Liens externes[modifier | modifier le code]