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CHEOPS premier bilan

Après des mois d’incertitude quant à la date du lancement du satellite CHEOPS cette dernière avait enfin été fixée au 17 décembre 2019. Le jour prévu toute une délégation des Université de Berne et de Genève s’était rendue sur place pour assister à cet événement unique dans l’histoire spatiale de la Suisse. Un lancement qui, bien que retardé de 24 heures pour des raisons techniques, s’est déroulé parfaitement. Le 18 décembre vers midi heure suisse, toutes les personnes impliquées dans la conception, la construction et la science du satellite pouvaient commencer à respirer : CHEOPS tournait autour de la Terre sur la bonne orbite. Ce n’était toutefois là qu’une première étape. Tout sourire Willy Benz, astronome à l’Université de Berne et responsable du projet, en était parfaitement conscient, « c’est vrai que c’est une grande satisfaction de savoir CHEOPS sur la bonne orbite, mais tant qu’on aura pas une courbe de lumière avec la précision voulue, je ne serai pas vraiment tranquille ».

Une fois bien installé sur son orbite les tests sur le fonctionnement de CHEOPS pouvaient commencer. Le premier a eu lieu le 8 janvier avec la prise des « darks ». Il s’agit simplement de prendre une image sans illuminer le récepteur et de la transmettre au sol pour voir si la caméra et la transmission satellite-sol fonctionnent. Puis vint un des moments cruciaux de la mise en route du satellite : l’ouverture du couvercle. Ouverture réalisée avec succès le 29 janvier.

Tout était alors en place pour prendre les premières images, « elles étaient primordiales pour nous afin de pouvoir évaluer si les éléments optiques du télescope étaient sortis indemnes du décollage de la fusée », explique Willy Benz,  « et lorsque les premières images d’un champ stellaire sont apparues sur l’écran, tout le monde a immédiatement compris: le télescope fonctionne ». Des images qui toutefois pouvaient surprendre le public puisque les étoiles étaient floues et avaient une forme triangulaire. « Rien de plus normal » selon Willy Benz, car le télescope a été intentionnellement défocalisé (pour rendre les images floues). La lumière collectée est répartie sur de nombreux pixels, afin d’atténuer l’effet des mouvements du satellite sur les images et d’accroître la précision photométrique. Toujours selon l’astronome bernois, les images seraient même de meilleure qualité que ce qui était attendu, mais avant de dédier le satellite à la science pour lequel il est prévu, nombre de tests doivent encore être entrepris. Nicolas Billot, responsable des opérations scientifiques à l’Université de Genève, s’est rendu à Madrid, plus précisément à Torrejon, où se trouve le Mission Operation Center, le MOC.

La première image d’une étoile prise par CHEOPS. Credit: ESA/Airbus/Mission Consortium

Nicolas Billot, Quel était le but de votre séjour à Madrid ?

Nous nous sommes rendu là-bas pour rejoindre l’équipe responsable des tests de validation sur le comportement du satellite, le fonctionnement de la liaison télémétrique, les équipements au sol, dans le but de s’assurer que tout fonctionne normalement. Nous devions déceler et résoudre les éventuels problèmes liés aux conditions d’utilisation de CHEOPS en vol.

Qui était sur place ?

L’équipe du MOC qui assure la liaison entre le SOC genevois et le satellite via les antennes de communication, une délégation de l’ESA, l’équipe d’Airbus dont fait partie la « directrice de vol », c’est elle qui orchestre les opérations et deux équipes suisses, celle de Berne liée aux instruments avec Andrea, Chris, Attila et Thomas et celle de Genève liée au SOC  composée de Mathias, Adrien et moi-même.

En quoi consistait votre emploi du temps ?

Le principal des activités consistait à concevoir un planning d’observation tous les deux trois jours pour l’envoyer au satellite. Pendant ce temps on recevait les observations du précédent planning qu’on devait analyser pour voir si tout correspondait à ce qu’on attendait.  Le volume de données collectées était relativement important pour la petite équipe que nous sommes.

Le flux de données est-il continu ?

Pas tout à fait. Les données arrivent (et partent) par vague, environ 3 à 4 fois par jour, lorsque le satellite passe au dessus de Madrid. Nous avions au total un peu plus de 30 minutes de temps cumulé de communication par jour. C’est pour ça que nous avons dû également tester le fonctionnement des antennes et de la transmission,. Nous avons deux antennes à disposition, celle de l’INTA à Torrejon face au bâtiment où nous nous trouvions et celle de l’ESA à Villafranca, aussi dans les environs de Madrid.

L’antenne du MOC de CHEOPS à Torrejón de Ardoz, Espagne. Copyright: Courtesy of INTA

Comment se comporte donc le satellite ?

Pour le moment le satellite et l’instrument se comportent très bien. Il y a bien sûr encore quelques problèmes mineurs à régler et des configurations à ajuster avant de commencer les opérations scientifiques routinières, mais tout est sous contrôle. De plus, les premières mesures de performance photométriques sont tout à fait encourageantes. Nous sommes également très satisfait du pointage du télescope qui est précis à la seconde d’arc près, encore meilleur que les performances prédites. Ceci est rendu possible par une astuce ingénieuse qui consiste à mesurer la position de l’étoile à bord à partir des images prises par l’instrument, et de fournir cette information au satellite pour qu’il ajuste son pointage en temps réel. Cela permet de compenser les déformations dites thermo-élastiques du satellite qui se déforme très légèrement sous la différence de température entre la partie éclairée et la partie sombre du satellite.

Une date pour les premières observations scientifiques

La date prévue pour le début de l’exploitation scientifique de CHEOPS est le premier avril voir avant si on peut.

Avez vous déjà une idée de la première cible ?

La première cible scientifique n’est pas encore connue. Nous avons déjà des centaines d’étoiles prêtes à être observées dans le cadre du programme scientifique de CHEOPS. Toutes ces étoiles sont en compétition pour la programmation des observations et nous ne connaîtrons l’heureuse gagnante qu’une fois l’optimisation du planning effectuée, c’est-à-dire quelques jours avant le début des opérations scientifiques.

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