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Comment construire un télescope spatial

Au cours des prochains mois, les ingénieurs de l’Université de Berne assembleront le télescope spatial CHEOPS en intégrant des pièces provenant de toute l’Europe. CHEOPS, CHaracterising ExOPlanets Satellite, est dédié à l’étude des planètes orbitant des étoiles en dehors de notre système solaire. Avant de construire le modèle définitif, l’équipe a utilisé un modèle structurel d’essai qui a du être assemblé et démonté plusieurs fois. Cliquez sur les différents éléments pour savoir à quoi ils servent.

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1 Module de plan focal

L'unité triangulaire est une partie centrale de l'instrument. Elle abrite le réseau de détecteurs CCD et l'électronique de la partie avant. Pour obtenir une précision photométrique très élevée, le détecteur doit être refroidi à moins 40 degrés Celsius avec une stabilité thermique de 0,01 degrés. Par conséquent, l'unité contient également des radiateurs et des capteurs qui régulent la température.

2 La partie arrière de l’optique

Elle est composée de lentilles et d'un miroir pour reformer l’image de la lumière recueillie par le télescope sur le détecteur. Un objectif collimateur envoie les rayons lumineux parallèles, un miroir les dévie pour minimiser l'enveloppe de l'ensemble du système optique avant qu'une lentille de la caméra ne les focalise sur le détecteur.

3 Structure optique

Le panneau sandwich sur le fond supporte le miroir primaire d’un diamètre de 32 cm. Sa surface doit être parfaitement plane. Le tube noir tient l'araignée (5) sur laquelle est fixé le miroir secondaire. Le tube doit être très rigide et doit être chauffé pour stabiliser la température autour de moins 10 degrés Celsius.

4 Radiateurs

Les rectangles lumineux évacuent l'excès de chaleur dans l'espace. Ces radiateurs sont revêtus d'une pellicule très émissive et sont reliés au module de plan focal (1) par plusieurs couches de feuille d'argent (sous le couvercle rouge en 1). La partie noire à l'arrière est un élément de protection en fibre de carbone.

5 L’araignée

L'anneau de carbone tient le miroir secondaire et le fixe à la structure optique (3). Le miroir secondaire de 6,8 cm de diamètre doit être placé à 30 cm devant le miroir primaire et réfléchit les faisceaux lumineux vers l'optique arrière (2). Pour renforcer la structure optique (3), une bague rigide sera montée sur celle-ci.

6 Tube de télescope externe

Le cylindre noir sera placé sur la structure optique (3) laissant un espace vide entre les deux tubes. Les petites pièces brillantes visibles sur le dessus et à l'intérieur sont des entretoises qui garantissent un placement correct. Les supports porteront un deuxième ensemble de chauffages et de capteurs qui garantissent une température de survie ne dépassant pas moins 40 degrés Celsius.

7 Isolation multicouches

(Seule une petite partie de ceux-ci est représentée): Elle est placée tout autour de l'instrument et également entre la structure optique (3) et le tube externe (6) du télescope. Elle fournit l'isolation de l'environnement externe. Le matériau largement utilisé dans l'industrie spatiale se compose de minces films polymères avec du métal déposé en phase vapeur. La construction avec de nombreuses couches distinctes fonctionne comme un thermos. Le matériau peut être blanc, noir, argenté ou doré, comme indiqué sur les premières versions de CHEOPS. Les ingénieurs ont choisi le noir, parce qu'il reflète mieux la chaleur.

8 Pont supérieur du satellite

Le panneau sur lequel le télescope est monté. Vous pouvez voir les marques où la structure optique (3) et le tube télescopique (6) seront vissés. Au-dessous du panneau avec l'instrument se trouvera la plate-forme construite par Airbus Defense et Space, en Espagne. Alors que la charge utile scientifique ne pèse que 60 kg, la masse du satellite entier est d'environ 280 kg. Il sera en orbite autour de la Terre à 700 km d'altitude. Le lancement est prévu pour fin de 2018.

9 Vis, écrous et boulons

Prêts à assembler les différentes pièces. Le petit dispositif blanc sur le dessus est une boîte de raccordement de câble. Il sera fixé au tube du télescope (6).

Cliquez ici pour voir CHEOPS assemblé.