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Interface Region Imaging Spectrograph

L'Interface Region Imaging Spectrograph, en abrĂ©gĂ© IRIS, est un tĂ©lescope spatial de la NASA, l'agence spatiale amĂ©ricaine, qui doit observer les Ă©missions du Soleil en ultraviolet proche et lointain. Le satellite a Ă©tĂ© placĂ© en orbite le par un lanceur Pegasus pour une mission de deux ans. Ce petit satellite (167 kg) comprend un tĂ©lescope de 20 cm de diamètre et un spectrographe imageur ayant une rĂ©solution de 0,3 arcseconde, une rĂ©solution spectrale infĂ©rieure Ă  un Angström et une frĂ©quence d'observation pouvant atteindre 1 seconde. Les donnĂ©es recueillies combinĂ©es avec les observations effectuĂ©es par d'autres observatoires spatiaux comme Hinode, SDO, STEREO ainsi que des tĂ©lescopes terrestres, doivent permettre de construire une modĂ©lisation tridimensionnelle des Ă©changes de masse et d'Ă©nergie dans la chromosphère et la couronne solaire. IRIS est le 12e satellite dĂ©veloppĂ© dans le cadre du programme Small Explorer de la NASA regroupant des petits satellites scientifiques dont le coĂ»t est infĂ©rieur Ă  120 millions $.

Interface Region Imaging Spectrograph
TĂ©lescope spatial
Description de cette image, également commentée ci-après
Vue d'artiste du satellite IRIS.
Données générales
Organisation NASA
Programme Small Explorer
Domaine Étude de la chromosphère et de la couronne solaire
Type de mission TĂ©lescope spatial Ultraviolet
Statut Opérationnel
Lancement
Lanceur Pegasus XL
Identifiant COSPAR 2013-033A
Site http://iris.lmsal.com/
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 167 kg
Orbite héliosynchrone
Périgée 596 km
Apogée 666 km
Inclinaison 97,9°
TĂ©lescope
Diamètre 20 cm
Champ 120 arcsecondes
Longueur d'onde 1332-2835 Ă…

Historique

La NASA sélectionne le deux des missions proposées, dont Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), dans le cadre de son programme Small Explorer qui regroupe les projets d'astrophysique dont le coût est inférieur à 120 millions $. IRIS est la douzième mission de ce programme tandis que l'autre projet sélectionné, Gravity and Extreme Magnetism SMEX (GEMS), est la treizième mission. Des découvertes récentes ont montré que la chromosphère, une des couches de l'atmosphère qui entoure notre Soleil, joue un rôle plus complexe que ce qui était attendu dans les échanges d'énergie qui donnent naissance notamment au vent solaire. IRIS doit permettre grâce aux caractéristiques de son instrumentation de mettre au point une modélisation tridimensionnelle des phénomènes qui se produisent en son sein[1] - [2]. Le responsable scientifique de la mission est Alain Title du Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), Le satellite est fourni par une filiale de Lockheed Martin. Le centre spatial Ames est responsable des opérations en orbite.

Objectifs scientifiques

Les objectifs scientifiques d'IRIS portent sur trois thèmes de grande importance pour la physique solaire, la physique des plasmas, la météorologie de l'espace et l'astrophysique[3] :

  • quel type d'Ă©nergie d'origine non thermique domine au sein de la chromosphère et au-delĂ  ?
  • comment la chromosphère rĂ©gule-t-elle la masse et l'Ă©nergie transmise Ă  la couronne solaire et Ă  l'hĂ©liosphère ?
  • comment les flux magnĂ©tiques et de matière s'Ă©lèvent ils dans la basse atmosphère du Soleil et quel rĂ´le joue ces flux ?

Les données recueillies combinées avec les observations effectuées par d'autres observatoires spatiaux comme Hinode, SDO, STEREO ainsi que des télescopes terrestres, doivent permettre de construire une modélisation tridimensionnelle des échanges de masse et d'énergie dans la chromosphère et la couronne solaire.

Schéma d'IRIS.

Caractéristiques techniques d'IRIS

Le satellite IRIS est préparé pour son lancement.

IRIS est un satellite de petite taille d'une masse totale de 167 kg qui a recours Ă  de nombreux Ă©lĂ©ments dĂ©jĂ  utilisĂ©s sur d'autres engins spatiaux.

Plateforme

La plateforme qui pèse 77 kg du tĂ©lescope est similaire Ă  celle de Lunar Prospector, Spitzer, IMAGE et le satellite technologique XSS-11. IRIS est stabilisĂ© 3 axes et n'utilise pas de propulseurs pour le contrĂ´le de son orientation. L'Ă©nergie Ă©lectrique est fournie par 2 panneaux solaires dĂ©ployĂ©s en orbite qui fournissent 340 watts. Le système de tĂ©lĂ©communications en bande X permet le transfert de 10 MĂ©gabits par seconde. Les donnĂ©es peuvent ĂŞtre stockĂ©s dans une mĂ©moire de 48 Gigabits. Le calculateur de bord utilise un microprocesseur de type RAD750[4]. Les images sont transfĂ©rĂ©es Ă  chaque passage au-dessus de la station de Svalbard en Norvège avec un dĂ©bit de 0,7 MĂ©gabit par seconde[4].

Instrument scientifique

Le télescope ultraviolet est une évolution de celui utilisé sur SDO avec une longueur focale différente pour atteindre la résolution attendue. La résolution spatiale est de 0,4 arcseconde avec un champ optique de 120 arcsecondes. Un spectrographe multi-canaux observe en ultraviolet lointain (1332-1358 ångström et proche 1390-1490 Å) avec une résolution de 40 mÅ et en ultraviolet proche (2785-2835 Å) avec une résolution de 80 mÅ. Par ailleurs, un imageur à fente fournit des images d'une largeur de 40 Å (1335-1440 Å) et de 4 Å (2796-2831 Å). Le spectre obtenu permet d'observer des températures comprises entre 4 500 et un million de kelvins et les images des températures comprises entre 4 500 et 65 000 kelvins[5].

  • Images du Soleil rĂ©alisĂ©es par IRIS
  • Le lanceur aĂ©roportĂ© Pegasus d'IRIS.
    Le lanceur aéroporté Pegasus d'IRIS.
  • PrĂ©paration avant le lancement.
    Préparation avant le lancement.
  • SchĂ©ma du spectographe.
    Schéma du spectographe.

DĂ©roulement de la mission

Le tĂ©lescope spatial a Ă©tĂ© mis en orbite le par un lanceur Pegasus XL qui l'a placĂ© sur une orbite hĂ©liosynchrone 596 Ă— 666 km pour permettre une observation continue du Soleil[6]. L'inclinaison est de 97,9°. La durĂ©e de la mission primaire d'IRIS est de 3 ans et son coĂ»t est Ă©valuĂ© Ă  104,6 millions $[7]. Au cours de sa mission primaire, IRIS a collectĂ© 24 millions de photos et de spectres. Le tĂ©lescope a observĂ© 9 Ă©ruptions solaires de classe X (la catĂ©gorie d'Ă©ruption la plus violente), 100 Ă©ruptions de classe M et des centaines d'Ă©ruptions de classe C. En , plus de 115 articles scientifiques basĂ©s sur les donnĂ©es recueillies avaient Ă©tĂ© produits[8].

En , la mission est prolongée de deux ans pour un coût de 19 millions US$. IRIS doit étudier au cours de nouvelles phases de la mission les régions à l'origine des vents solaires rapides qui traversent l'espace à la vitesse de 1000 m/s. Les données recueillies au cours de cette extension de mission doivent également permettre d'améliorer la modélisation du processus de réchauffement de la chromosphère du Soleil. Il est prévu au cours de cette période des campagnes d'observations conjointes avec des observatoires terrestres comme le télescope allemand GREGOR, le télescope solaire suédois des Iles Canaries et l'observatoire solaire américain Big Bear (Californie) et le radio-télescope ALMA installé au Chili[8].

  • IRIS
  • Deux vues de l'Ă©ruption solaire de classe X du 10 septembre 2014 prises par IRIS et l'observatoire solaire SDO.
    Deux vues de l'Ă©ruption solaire de classe X du prises par IRIS et l'observatoire solaire SDO.
  • Éruptions solaires.
    Éruptions solaires.
  • Gros plan d'IRIS sur la rĂ©gion situĂ©e entre la surface et l'atmosphère du Soleil.
    Gros plan d'IRIS sur la région située entre la surface et l'atmosphère du Soleil.

Notes et références

Bibliographie

  • (en) Brian Harvey, Discovering the cosmos with small spacecraft : the American Explorer program, Cham/Chichester, Springer Praxis, (ISBN 978-3-319-68138-2)
    Histoire du programme Explorer.

Voir aussi

Liens internes

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