L'assemblage et la première phase de test du plus grand miroir de télescope spatial jamais construit et qui doit être lancé sur le vaisseau Herschel de l'ESA en 2007 sont désormais achevés. Ce télescope a été conçu pour observer le rayonnement infrarouge de l'univers lointain et pour percer les secrets de la formation des étoiles et des galaxies. Avec un diamètre de 3,5 mètres, le miroir primaire du télescope dépasse celui de Hubble qui ne mesure que 2,4 mètres.
Le miroir primaire de Herschel dans la chambre d'enrobage
C'est également la plus grande pièce en céramique jamais usinée. Le miroir est presque entièrement constitué de carbure de silicium, un nouveau matériau technologiquement adapté à l'optique spatiale. Une telle technologie est utilisée en raison de ses propriétés mécaniques exceptionnelles: très léger et d'une rigidité élevée, ce matériau possède des caractéristiques thermiques idéales, telles qu'une forte conductivité et une faible dilatation.
Les pétales du miroir
En utilisant le carbure de silicium, l'épaisseur du miroir primaire a pu être limitée à seulement trois millimètres et le télescope entier ne pèse que 320 kilogrammes. En comparaison, un miroir d'une classe analogue constitué de verre normal pèserait une tonne et demie !
Le miroir primaire du télescope est composé de 12 pétales construits individuellement et assemblés par brasage à 1400ºC dans un nouveau type de four, construit spécialement pour Herschel. Une phase de polissage a donné au miroir la forme parabolique exigée avec une précision inférieure à trois microns. Le miroir secondaire, de 30 centimètres de diamètre, est également fait de carbure de silicium et a été poli à une précision meilleure que le micron.
L'alignement du télescope
EADS Astrium à Toulouse a assemblé le télescope en juin 2005, après une phase de quatre ans de fabrication. Cette phase d'intégration a consisté à aligner très exactement les miroirs primaire et secondaire avec une précision meilleure que 5 microns afin d'obtenir les performances optiques exigées.
Naturellement, cette performance optique obtenue en "salle blanche" et sous des conditions optimales doit être préservée pendant toute la mission. Par conséquent, une série d'essais a été commencée pour confirmer les performances du télescope en simulation de lancement et d'orbite, puisqu'il n'y aura plus aucune chance d'effectuer des ajustements ou des réparations lorsque l'instrument se trouvera dans l'espace.
Dans la première moitié de ce mois de septembre, le télescope a subi ses essais mécaniques de qualification chez Intespace, à Toulouse, pour vérifier sa capacité de résister à l'accélération et aux conditions acoustiques pendant le lancement. Bien qu'il ait du supporter dix fois la gravité normale, le télescope a conservé ses réglages initiaux, ainsi que toutes ses qualités optiques.
La qualification mécanique va à présent être suivie de la qualification thermique et de la caractérisation optique à la température opérationnelle. Ces tests auront lieu au Centre Spatial de Liège, jusqu'au mois de décembre. Le télescope y subira plusieurs essais où il devra survivre à des cycles de températures descendant jusqu'à -200ºC, ce qui représente les conditions thermiques extrêmes de l'espace.
Une fois que tous les essais seront terminés, le télescope sera livré à l'ESA et intégré sur le vaisseau spatial Herschel aux alentours du milieu de l'année 2006. Le lancement de Herschel est prévu vers la fin de 2007. Ce lancement sera partagé avec le vaisseau spatial Planck de l'ESA qui étudiera le rayonnement micro-onde du fond cosmique.
Transport du miroir géant