L'observatoire spatial Athena, qui promet des avancées majeures dans le domaine de l'astrophysique des hautes énergies, sera équipé d'un miroir de 2,5 mètres. Ce miroir est si ambitieux au niveau des prouesses scientifiques et de sa conception qu'il nécessite la réalisation d'un prototype grandeur nature pour valider le concept et les performances attendues. L'interview d'Andrea Martelli, responsable des avant-projets scientifiques chez Thales Alenia Space, nous explique les enjeux.
Découvrez toutes les Interviews FuturaExplorez les interviews de chercheurs, photographes, voyageurs témoins d'un monde qui change sous le joug du réchauffement climatique.Début janvier, l'Agence spatiale européenne a confié à Thales Alenia Space l'étude de la conception, la fabrication et le test du démonstrateur MAM (Mirror Assembly Module) destiné au futur télescope spatial Athena.
Cet observatoire spatial, dont le lancement est prévu en 2031, pourra sonder le cosmos 10 à 100 fois plus profondément que les précédentes missions dans le domaine des rayons X, afin d'observer les objets célestes les plus chauds et énergétiques. Nos articles précédents détaillent les objectifs scientifiques qui promettent des avancées majeures dans le domaine de l'astrophysique des hautes énergies.
Pour atteindre les objectifs scientifiques extrêmement ambitieux de cette mission, le miroir d'Athena sera la plus grande optique à rayons X jamais construite. En effet, ces objectifs exigent une grande surface effective dans ce spectre. Par conséquent, l'optique du télescope doit pouvoir collecter et focaliser les rayons X à travers une grande structure circulaire d'environ 2,5 m de diamètre. Cette structure comportera près de 600 modules de miroirs très précisément alignés grâce à la nouvelle technologie Silicon Pore Optics (SPO). Elle devra être extrêmement rigide et stable pour atteindre les performances optiques visées. Le module MAM sera ensuite pointé vers deux instruments distincts au moyen d'un système directionnel complexe ultra précis.
Thales Alenia Space sera chargé de concevoir, développer et tester un démonstrateur grandeur nature du MAM, afin de valider ses fonctions critiques préalablement à l'adoption de la mission. Thales devra démontrer la maturité globale de la technologie et du processus retenus pour la mise en œuvre du projet Athena qui débutera en 2022. Elle devra donc démontrer l'aptitude à fabriquer et intégrer le miroir à sa taille réelle et sa compatibilité avec l'ensemble des exigences fonctionnelles et d'interface de la mission Athena. Le succès de la mission reposera en grande partie sur cette technologie.
Andrea Martelli : Cette technologie SPO est actuellement développée par la société Cosine aux Pays-Bas. Le site web de l'ESA et de la Communauté Athena l'explique très bien : « La technologie SPO repose sur l'emploi de plaquettes (wafers) en silicium disponibles sur étagère, dont la qualité de surface (texture et rugosité) est parfaitement compatible avec les applications optiques à rayons X. Un module SPO se compose de deux empilements (stacks) de wafers intégrés ensemble. Le premier stack est un jeu de plaques-miroirs concentriques et confocales qui représentent les paraboloïdes (1re réflexion)...
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