{"id":5470,"date":"2013-12-18T14:43:47","date_gmt":"2013-12-18T13:43:47","guid":{"rendered":"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/?p=5470"},"modified":"2016-03-15T08:28:58","modified_gmt":"2016-03-15T07:28:58","slug":"gaia-une-mission-darcheologie-galactique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/2013\/12\/gaia-une-mission-darcheologie-galactique\/","title":{"rendered":"Gaia, une mission d&rsquo;arch\u00e9ologie galactique"},"content":{"rendered":"<p>Jeudi 19 d\u00e9cembre 2013, si tout se d\u00e9roule comme pr\u00e9vu, <a title=\"Retransmission en direct du lancement\" href=\"http:\/\/www.arianespace.tv\/\" target=\"_blank\">un lanceur Soyouz d\u00e9collera de Kourou<\/a>, en Guyane fran\u00e7aise, \u00e0 10h12 CET (9:12 UTC) avec \u00e0 son bord l&rsquo;un des appareils photos les plus gros et les plus sensibles jamais construit.<\/p>\n<p><strong>Gaia, une mission d&rsquo;arch\u00e9ologie galactique<\/strong><\/p>\n<p>L&rsquo;appareil photo en question s&rsquo;appelle Gaia, il s&rsquo;agit en fait d&rsquo;une sonde spatiale qui a pour mission de mesurer la position relative, la trajectoire et la vitesse des \u00e9toiles de notre galaxie, la voie lact\u00e9e, afin d&rsquo;en faire une repr\u00e9sentation 3D et de r\u00e9colter des donn\u00e9e pour mieux comprendre quelle a \u00e9t\u00e9 l&rsquo;\u00e9volution pass\u00e9e et quelle sera l&rsquo;\u00e9volution future de notre galaxie. \u00a0Il s&rsquo;agit d&rsquo;une mission d&rsquo;arch\u00e9ologie galactique (j&rsquo;aime beaucoup ce terme) initi\u00e9e par l&rsquo;ESA, l&rsquo;Agence Spatiale Europ\u00e9enne en collaboration avec le CNES, le Centre National d&rsquo;Etudes Spatiales.<\/p>\n<div id=\"attachment_5519\" style=\"width: 650px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/2013\/12\/gaia-une-mission-darcheologie-galactique\/the-milky-way-shines-on-paranal\/\" rel=\"attachment wp-att-5519\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-5519\" class=\"wp-image-5519 \" src=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/20131218-Gaia_poster_2048.jpg\" alt=\"Vue d'artiste de Gaia Cr\u00e9dits : ESA\/ATG medialab; arri\u00e8re-plan : ESO\/S. Brunier\" width=\"640\" height=\"424\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-5519\" class=\"wp-caption-text\">Vue d&rsquo;artiste de Gaia Cr\u00e9dits : ESA\/ATG medialab; arri\u00e8re-plan : ESO\/S. Brunier<\/p><\/div>\n<p><strong>Cartographie de la galaxie<\/strong><\/p>\n<p>Plus d&rsquo;un milliard d&rsquo;\u00e9toiles vont \u00eatre r\u00e9pertori\u00e9es au cours des cinq ann\u00e9es que va durer la mission. Mais cela ne repr\u00e9sente que 1% du contenu de notre galaxie. Des \u00e9toiles des galaxies voisines de la notre seront \u00e9galement r\u00e9pertori\u00e9es. Les \u00e9toile les plus lointaines observ\u00e9es seront \u00e0 50 000 ann\u00e9es-lumi\u00e8re (la moiti\u00e9 du diam\u00e8tre de la Voie Lact\u00e9e).<\/p>\n<p>Pour chaque \u00e9toile, des informations telles que leur position, leur vitesse, leur luminosit\u00e9, leur temp\u00e9rature, leur composition, leur masse,&#8230; vont \u00eatre r\u00e9colt\u00e9es et envoy\u00e9es sur Terre sous forme de donn\u00e9es afin d&rsquo;\u00eatre exploit\u00e9es et constituer un catalogue qui sera mis \u00e0 disposition des scientifiques aux environs de 2021. Des catalogues interm\u00e9diaires seront \u00e9dit\u00e9s tous les ans, le premier environ 22 mois apr\u00e8s le lancement de la sonde. Chaque \u00e9toile sera observ\u00e9e en moyenne 70 fois au cours de la dur\u00e9e de la mission.<\/p>\n<p><strong>Une masse consid\u00e9rable de donn\u00e9es \u00e0 traiter !<\/strong><\/p>\n<p>Les donn\u00e9es sont envoy\u00e9es sur Terre plusieurs fois par jour et chaque jour, 100 gigaoctets de donn\u00e9es vont transiter de Gaia vers des stations au sol. Pour le traitement de ces donn\u00e9es, six centres de calculs r\u00e9partis \u00e0 travers l&rsquo;Europe sont mis \u00e0 contribution, dont le centre de traitement du CNES \u00e0 Toulouse qui traitera 40% de l&rsquo;ensemble des donn\u00e9es de Gaia.<\/p>\n<p>A la fin de la mission, Gaia aura transmis 1 Petaoctet de donn\u00e9es (1000 t\u00e9raoctets ou encore 1 milliard de m\u00e9gaoctets), soit l&rsquo;\u00e9quivalent de 200 000 DVD.<\/p>\n<p>Voici en vid\u00e9o le fonctionnement de Gaia (en anglais) :<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" src=\"\/\/www.youtube.com\/embed\/bbfb8VhH7L0\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><strong>Description de la sonde<\/strong><\/p>\n<p>Pour r\u00e9aliser cette mission ambitieuse, Gaia dispose de deux t\u00e9lescopes dont les images seront envoy\u00e9es puis combin\u00e9es sur 106 capteurs CCD de 9 m\u00e9gapixels chacun, soit 1 Milliard de pixel au total ! Ces capteurs sont dispos\u00e9s sur un plan focal d&rsquo; 1 m\u00e8tre de long sur 40 centim\u00e8tres de large.<\/p>\n<p>L&rsquo;image de chaque \u00e9toile qui va se former sur ces capteurs va \u00eatre analys\u00e9e par trois instruments scientifiques :<\/p>\n<p>&#8211; Un astrom\u00e8tre qui va mesurer sa position, sa trajectoire et sa distance<br \/>\n&#8211; Un photom\u00e8tre qui va mesurer sa luminosit\u00e9<br \/>\n&#8211; Un spectrom\u00e8tre qui va mesurer sa vitesse et sa composition gazeuse.<\/p>\n<p>Afin de prot\u00e9ger ces instruments de la lumi\u00e8re et de la chaleur du soleil, un \u00e9norme bouclier solaire sera d\u00e9ploy\u00e9 une fois la sonde mise en orbite.<\/p>\n<p>Timelapse vid\u00e9o du d\u00e9ploiement du bouclier solaire :<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" src=\"\/\/www.youtube.com\/embed\/Ik7jVPuvuao\" width=\"420\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<p><strong>Une pr\u00e9cision extr\u00eame !<\/strong><\/p>\n<p>En moyenne, deux millions d&rsquo;\u00e9toiles vont \u00eatre analys\u00e9es chaque heure.\u00a0La pr\u00e9cision obtenue concernant la position des \u00e9toiles sera 1000 fois sup\u00e9rieure \u00e0 ce qui peut \u00eatre fait depuis le sol et Gaia pourra d\u00e9tecter des \u00e9toiles 400 000 fois moins lumineuses que celles visibles \u00e0 l\u2019\u0153il nu. Pour vous donner une id\u00e9e de sa pr\u00e9cision, si on place Gaia sur la lune, la sonde est capable de mesurer l&rsquo;ongle d&rsquo;une personne situ\u00e9e sur Terre.<\/p>\n<p>Pour obtenir une telle pr\u00e9cision, il faut que le plan focal et les t\u00e9lescopes gardent un alignement parfait. C&rsquo;est pour cette raison que les optiques interm\u00e9diaires des t\u00e9lescopes (les miroirs), le plan focal et la structure qui maintient le tout ont \u00e9t\u00e9 construits dans une seule mati\u00e8re : le carbure de silicium (il s&rsquo;agit d&rsquo;un m\u00e9lange de silicium et de carbone chauff\u00e9 \u00e0 3000 degr\u00e9s qui devient aussi dur et solide que du diamant). Il s&rsquo;agit d&rsquo;un mat\u00e9riau tr\u00e8s stable qui ne se d\u00e9forme pas sous l&rsquo;effet des variations de temp\u00e9rature.<\/p>\n<p>La pr\u00e9cision est \u00e9galement conserv\u00e9e en utilisant 8 micro-tuy\u00e8res qui vont \u00e9jecter du gaz froid un million de fois moins fort que les propulseurs classiques.<\/p>\n<p><strong>Loin de toute perturbation<\/strong><\/p>\n<p>Pour \u00eatre le plus au calme possible, loin de toute perturbation gravitationnelle li\u00e9e \u00e0 la Terre ou au Soleil, Gaia va \u00eatre plac\u00e9e au point de Lagrange L2 qui se situe \u00e0 1,5 millions de kilom\u00e8tres derri\u00e8re la Terre par rapport au soleil. Ce point fait partie des cinq points r\u00e9pertori\u00e9s o\u00f9 les forces de gravit\u00e9 de la Terre et du Soleil permettent \u00e0 un troisi\u00e8me objet (un satellite par exemple) de rester stable par rapport \u00e0 eux.<\/p>\n<p>Gaia est donc plac\u00e9e sur ce point de Lagrange L2 mais ne va pas se trouver directement derri\u00e8re la Terre, sinon ses panneaux solaires ne recevraient plus la lumi\u00e8re venant du soleil. Elle va donc effectuer des cercles autour de ce point, appel\u00e9s orbite de Lissajous (voir <a href=\"http:\/\/sci2.esa.int\/interactive\/media\/flashes\/5_5_1.htm\">ici<\/a> pour un sch\u00e9ma explicatif).<\/p>\n<div id=\"attachment_5474\" style=\"width: 650px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/2013\/12\/gaia-une-mission-darcheologie-galactique\/20131218-gaia3\/\" rel=\"attachment wp-att-5474\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-5474\" class=\" wp-image-5474 \" src=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/20131218-gaia3.jpg\" alt=\"Gaia est plac\u00e9e au point de Lagrange L2 (Cr\u00e9dits : ESA)\" width=\"640\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-5474\" class=\"wp-caption-text\">Gaia est plac\u00e9e au point de Lagrange L2 (Cr\u00e9dits : ESA)<\/p><\/div>\n<p><strong>Les r\u00e9ponses apport\u00e9es par la mission<\/strong><\/p>\n<p>Cette mission va aider \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 plusieurs questions non r\u00e9solues :<\/p>\n<p>&#8211; O\u00f9 nous trouvons-nous pr\u00e9cis\u00e9ment dans la galaxie ?<br \/>\n&#8211; Combien de bras a notre galaxie ?<br \/>\n&#8211; Comment la mati\u00e8re noire se r\u00e9partit-elle ?<br \/>\n&#8211; Y a-t-il des endroits o\u00f9 il y a plus d&rsquo;exoplan\u00e8tes que d&rsquo;autres ?<\/p>\n<p>et bien plus encore&#8230;<\/p>\n<p>La mission Gaia va donc permettre entre autre d&rsquo;en savoir plus sur la structure en spirale de notre galaxie et trouver la trace de la mati\u00e8re noire :<\/p>\n<p>D&rsquo;apr\u00e8s la th\u00e9orie, la mati\u00e8re noire emp\u00eacherait les \u00e9toiles qui tournent autour de la galaxie de se disperser \u00e0 cause de la force centrifuge. La mati\u00e8re noire est beaucoup plus abondante que la mati\u00e8re visible. La trajectoire d&rsquo;une \u00e9toile s&rsquo;expliquant \u00e0 la fois par la pr\u00e9sence de mati\u00e8re noire et de mati\u00e8re visible, le calcul de la trajectoire et de la vitesse des \u00e9toiles permettrait donc de cartographier cette mati\u00e8re noire.<\/p>\n<p>On sait \u00e9galement que la pr\u00e9sence d&rsquo;exoplan\u00e8te (une plan\u00e8te situ\u00e9e en dehors du syst\u00e8me solaire) est d\u00e9tect\u00e9e par les petites anomalies de trajectoire de l&rsquo;\u00e9toile autour de laquelle elle orbite. Gaia, qui va donc mesurer la trajectoire des \u00e9toiles, esp\u00e8re d\u00e9couvrir entre dix et vingt mille exoplan\u00e8tes (alors qu&rsquo;actuellement mille ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvertes). Gaia ne pourra d\u00e9tecter cependant que des plan\u00e8tes massives, dont la taille est sup\u00e9rieure \u00e0 celle de Jupiter.<\/p>\n<p>Pour finir, voici une infographie cr\u00e9\u00e9e par Astrium, le constructeur de la sonde, qui donne les chiffres-cl\u00e9s de la mission :<\/p>\n<div id=\"attachment_5472\" style=\"width: 650px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/2013\/12\/gaia-une-mission-darcheologie-galactique\/plan\/\" rel=\"attachment wp-att-5472\"><img decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-5472\" class=\" wp-image-5472 \" src=\"https:\/\/spacetux.org\/cpamoa\/wp-content\/uploads\/2013\/12\/20131218-astrium_gaia_info_francais_10dec.jpg\" alt=\"Cr\u00e9dits : Astrium\" width=\"640\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-5472\" class=\"wp-caption-text\">Cr\u00e9dits : Astrium<\/p><\/div>\n<p><strong>Pour en savoir plus&#8230;<\/strong><\/p>\n<p>&#8211; Super infographie, <a href=\"http:\/\/www.europe1.fr\/Infos\/International\/infographie-le-fabuleux-voyage-de-Gaia\/\" target=\"_blank\">le fabuleux voyage de Gaia<\/a>, cr\u00e9\u00e9e par des journalistes d&rsquo;Europe 1.<\/p>\n<p>&#8211; Les\u00a0<a href=\"http:\/\/reves-d-espace.com\/tag\/gaia\/\" target=\"_blank\">articles d&rsquo;Isabelle<\/a>, ing\u00e9nieur assurance qualit\u00e9 sur la mission Gaia, actuellement \u00e0 Kourou, qui a rendu compte du d\u00e9roulement de la campagne sur son blog.<\/p>\n<p>&#8211; La<a href=\"http:\/\/sci.esa.int\/gaia\/\"> mission Gaia<\/a> sur le site de l&rsquo;ESA (en anglais)<\/p>\n<p>&#8211;\u00a0La <a href=\"http:\/\/www.cnes.fr\/web\/CNES-fr\/9027-gaia.php\" target=\"_blank\">mission Gaia<\/a> sur le site du CNES (en fran\u00e7ais)<\/p>\n<p>&#8211; La <a href=\"http:\/\/www.astrium.eads.net\/fr\/programme-r8d\/gaia.html\">mission Gaia<\/a> sur le site d&rsquo;Astrium (en fran\u00e7ais)<\/p>\n<p>&#8211; <a href=\"http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=PgSR5okYrII\">#CNESTalks<\/a> sur Gaia<\/p>\n<p>&#8211; Vid\u00e9o du CNES : <a href=\"http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=NkvX_xuZKII\">Gaia, notre galaxie r\u00e9v\u00e9l\u00e9e<\/a><\/p>\n<p>&#8211; Vid\u00e9o Euronews en fran\u00e7ais : <a href=\"http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=6oXEwvjoJ8c\">Mission Gaia : la Voie Lact\u00e9e bient\u00f4t cartographi\u00e9e<\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Jeudi 19 d\u00e9cembre 2013, si tout se d\u00e9roule comme pr\u00e9vu, un lanceur Soyouz d\u00e9collera de Kourou, en Guyane fran\u00e7aise, \u00e0 10h12 CET (9:12 UTC) avec \u00e0 son bord l&rsquo;un des appareils photos les plus gros et les plus sensibles jamais construit. 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