Télescope Herschel : fin de mission en vue

L'observatoire spatial Herschel de l'Esa a étudié l'univers froid pendant plus de trois ans avec grand succès. La quantité d'hélium liquide qui sert à refroidir les instruments à bord devrait s'épuiser au cours des prochaines semaines, mettant fin à une jolie série de découvertes.

Le lancement du télescope Herschel (qui doit son nom à l'astronome William Herschel) a eu lieu le 14 mai 2009. Avec son miroir principal de 3,5 m de diamètre, Herschel est le plus grand et le plus puissant télescope spatial infrarouge en orbite à ce jour. Il aura accompli une mission pionnière en étant le premier satellite à étudier le spectre complet des longueurs d'onde de l'infrarouge lointain au submillimétrique. Herschel permet ainsi d'étudier des régions froides du cosmos, composées de gaz et de grains de poussière, qui restaient invisibles auparavant. Les données recueillies par Herschel permettront aux scientifiques de mieux comprendre l'origine et l'évolution des étoiles et des galaxies.

Les détecteurs des trois instruments scientifiques, deux caméras-spectromètres d'imagerie, ainsi qu'un spectromètre à haute résolution, doivent être refroidis à la très basse température de –271 °C, près du zéro absolu, afin de pouvoir mener des observations très poussées dans l'infrarouge lointain. Ces instruments se trouvent au-dessus d'un réservoir rempli d'hélium liquide superfluide, dans un ballon géant thermostatique appelé cryostat. L'hélium superfluide s'évapore avec le temps et le réservoir se vide, ce qui détermine la durée de vie scientifique d'Herschel. Lors du lancement, le cryostat était rempli de plus de 2.300 litres d'hélium liquide, l'équivalent de trois ans et demi d'opérations spatiales, et pesait 335 kg.

Herschel a fait des découvertes extraordinaires dans des domaines très divers, des galaxies pouponnières de l'univers lointain aux systèmes planétaires en formation, dont l'orbite se trouve près de jeunes étoiles. Mais tout a une fin, et les ingénieurs pensent que les dernières réserves d'hélium liquide sont en train de s'épuiser. Il n'est pas possible de prévoir exactement le jour où il n'y aura plus du tout d'hélium. La prochaine période de communication quotidienne entre Herschel et les stations au sol, de trois heures, pourrait confirmer cette prévision. « Ce ne serait pas surprenant et, le moment venu, la température de tous les instruments augmentera de plusieurs degrés en quelques heures seulement », explique Micha Schmidt, responsable de l’exploitation de la mission Herschel au centre européen d’opérations spatiales de l'Esa situé à Darmstadt, en Allemagne.

Le programme scientifique d'observation a été soigneusement planifié pour pouvoir exploiter le cycle complet de la mission, et toutes les observations prioritaires ont déjà été réalisées. De plus, Herschel fait de nombreuses autres observations intéressantes qui ont été choisies afin d’utiliser l’hélium liquide jusqu’à la dernière goutte. « À la fin des observations, nous aurons probablement accumulé plus de 22.000 heures d'observations scientifiques, c'est-à-dire 10 % de plus que prévu. La mission a donc déjà dépassé nos attentes », précise Leo Metcalfe, responsable des opérations scientifiques de la mission Herschel au centre européen d’astronomie spatiale de l'Esa à Madrid, en Espagne.

Lancé le 14 mai 2009, Herschel devait fonctionner trois ans et demi : il est allé au-delà. Mais ce 29 avril 2013 marque la fin du voyage pour le télescope spatial, qui n'a plus une goutte d'hélium dans son réservoir.

Ce 29 avril au matin, il n’y a plus une goutte d’hélium liquide dans le réservoir cryogénique du télescope spatial Herschel. Lancé le 14 mai 2009, Herschel devait fonctionner trois ans et demi. Au final, sa longévité a été dépassée cumulant 25 000 heures d’observations. Sans hélium liquide, les instruments de mesure ne peuvent être refroidis à -271 °C, température nécessaire à leur bon fonctionnement.

Reste maintenant le plus excitant : dépouiller les données et rassembler les résultats des 600 programmes d’observations sur différents aspects de l’évolution des étoiles des galaxies et même du système solaire… Rendez-vous dans les prochaines semaines.