HXMT

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Données générales
Organisation CNSA (Chine)
Domaine Observatoire Rayons X
Statut Opérationnel
Lancement 15 juin 2017
Durée 4 ans
Identifiant COSPAR 2017-034A
Site newshxmt.ihep.ac.cn/index.php/enhome
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 2 800 kg
Contrôle d'attitude Stabilisé 3 axes
Source d'énergie Panneaux solaires
orbite basse circulaire
Périapside 550 km
Apoapside 550 km
Inclinaison 43°
Télescope
Type détecteurs SCD, Si-PIN et NaI/CsI
Champ 5,7 × 1°
Longueur d'onde 1 à 250 keV

HXMT (Hard X-ray Modulation Telescope), surnom 慧眼, ou <insight> en anglais, est un observatoire spatial à rayons X développé par l'Agence spatiale chinoise dont le lancement a eu lieu en juin 2017. Le satellite emporte trois instruments capables d'observer les rayons X durs dont l'énergie est comprise entre 1 et 250 keV. La mission de HXMT comprend une première phase durant laquelle l'ensemble de la voute céleste est placée sous observation. Durant la deuxième phase des observations prolongées de sources de rayons X ou de régions du ciel sont effectuées. HXMT est le premier télescope spatial lancé par la Chine.

Contexte[modifier | modifier le code]

En 2011 dans le cadre de son 12e plan quinquennal la Chine met en place le programme prioritaire stratégique des sciences spatiales (SPP) et confie au Centre national des sciences spatiales (NSSC), centre de recherche rattaché à l'Académie chinoise des sciences, la gestion et le développement de cinq missions scientifiques ambitieuses : les satellites DAMPE et HXMT dans le domaine de l'astrophysique, QUESS pour les télécommunications quantiques, ShiJian-10 qui embarque des expériences de biologie spatiale et KuaFu qui doit étudier l'influence du Soleil sur l'atmosphère terrestre[1].

Objectifs[modifier | modifier le code]

Les objectifs de HXMT sont les suivants[2] :

  • HXMT doit permettre de dresser une carte des sources de rayons X durs. Les concepteurs de l'observatoire espèrent ajouter 1 000 nouvelles sources et éventuellement identifier de nouveaux types objets célestes émetteurs de ce type de rayonnement ;
  • réaliser une étude en profondeur des sources de rayons X durs pour détecter les galaxies actives fortement occultées et préciser la nature de la source des rayons X en particulier dans les cas où celle-ci n'est pas complètement élucidée ;
  • détecter des centaines de différents types de galaxie active et obtenir pour certaines d'entre elles un spectre de rayonnement X étendu grâce à la combinaison des trois instruments embarqués. L'objectif est de préciser la nature des différents composants du modèle unifié de galaxie active en analysant les composantes du spectre.

Historique du projet[modifier | modifier le code]

L'observation des objets produisant des rayons à haute énergie a commencé en Chine à la fin des années 1970 par le biais de ballons porteurs d'observatoires à rayons X. Par ailleurs, les scientifiques chinois ont utilisé les données collectées des observatoires spatiaux étrangers. En 1994, le projet d'observatoire Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT) a été proposé. En utilisant des techniques de démodulation développées par Li et Wu la sensibilité l'observatoire envisagé devait être plusieurs fois supérieure à celle des observatoires existants. En 2000, une étude de faisabilité est lancée. Le projet est retenu après une revue effectuée en pour un lancement en 2009[2]. Courant 2009, le lancement de l'observatoire, dont le cout est alors évalué à 1 milliard de yuans (100 millions €), est repoussé à 2012[3]. Le lancement de l'observatoire spatial est finalement repoussé à début 2017.

Caractéristiques de l'observatoire spatial[modifier | modifier le code]

HXMT est un satellite de 2,8 tonnes. Il comprend 3 instruments sensibles à des rayonnements ayant des niveaux d'énergie différents[2] :

  • HE (High Energy) détecte les rayons X dont l'énergie est comprise entre 20 et 250 keV avec une surface de détection de 5 000 cm2. HE repose sur 18 détecteurs de type scintillateur en sandwich NaI/CsI dont la superficie individuelle est de 283,5 cm2. Chaque détecteur présente une orientation décalée de 10°. La résolution temporelle est de 25 μs. Le champ optique est de 5,7° × 1,1°. La résolution spectrale est de 19 % à 60 keV ;
  • ME (Middle Energy) détecte les rayons X dont l'énergie est comprise entre 5 et 30 keV avec une surface de détection de 952 cm2. LE utilise trois détecteurs de type Si-PIN. La résolution temporelle est de 20 μs. Le champ optique est de 4° × 1°. La résolution spectrale est de 15 % à 20 keV ;
  • LE (Low Energy) détecte les rayons X dont l'énergie est comprise entre 1 et 15 keV avec une surface de détection de 384 cm2. LE utilise trois détecteurs de type SCD dont la température est maintenue entre −80 °C et −50 °C grâce à une pare-soleil. La résolution temporelle est de 1 ms. Le champ optique est de 5,7° × 1,1°. La résolution spectrale est de 8 % à 60 keV.

Pour les 3 instruments la résolution angulaire est de 5′ et la localisation de la source se fait avec précision inférieure à 1′.

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

HXMT a été placé le 15 juin 2017 sur une orbite terrestre basse à une altitude de 550 km avec une inclinaison de 43° par un lanceur Longue Marche 4[4]. La durée de la mission est de 4 ans. Elle comporte deux phases :

La première année HXMT réalise une observation systématique de l'ensemble de la voute céleste. Durant cette phase, le satellite est stabilisé 3 axes avec les instruments pointés dans un plan perpendiculaire à la direction du Soleil. L'axe optique, qui est commun aux télescopes décrit un grand cercle avec une longitude de l'écliptique constante au cours d'une orbite. Ainsi l'ensemble de la voute céleste devrait être couverte en 6 mois. La sensibilité durant cette phase devrait permettre de détecter toutes les sources de rayons X durs dont l'émission de l'ordre de 0,5 mCrab[2].

Durant la deuxième phase de la mission, l'observatoire sera pointé vers les sources X les plus importantes ou des régions de la voute céleste sélectionnées. Durant cette phase le satellite est stabilisé de manière que les instruments soient constamment pointés vers les zones observées[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Missions>CAS Strategic Priority Program », sur NSCC (consulté en 1/1/2016))
  2. a b c d et e Fangjun Lu (Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences), « The Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT): Mission and Its Current Status » [PDF], AAPPS Bulletin April 2009, vol. 19, No. 2, .
  3. Anthony Nowocien, « Lancement d'un télescope spatial en 2012 », sur Ministère des Affaires Étrangères et européenne (France), http://www.bulletins-electroniques.com,
  4. (en) Patric Blau, « China successfully Launches X-Ray Space Telescope to Study Neutron Stars, Black Holes », sur spaceflight101.com,

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) J.H.J. Huo et al., « Point source detection performance of Hard X-ray Modulation Telescope imaging observation », Astron. Astrophys.,‎ (DOI 10.1088/1674-4527/15/11/012, lire en ligne) — Performances attendues
  • (en) S. Zhang, S. N. Zhang, F. J. Lu et al., « The Insight-HXMT mission and its recent progresses », Proceedings of the SPIE, vol. 10699,‎ , p. 22 (DOI 10.1117/12.2311835, lire en ligne) — Premiers résultats

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]