X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission
XRISM acronyme de X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (auparavant XARM pour X-ray Astronomy Recovery Mission) est un télescope spatial à rayons X mous développé par l'agence spatiale japonaise JAXA. Il reprend une partie de l'instrumentation du télescope Hitomi qui s'était désintégré en peu après son lancement durant son déploiement sans avoir pu fournir une seule donnée scientifique. Le lancement de XRISM est prévu en 2023.
Télescope spatial
| Organisation |
 JAXANASA |
|---|---|
| Domaine | Astronomie en rayons X |
| Statut | développement |
| Autres noms | X-ray Astronomy Recovery Mission |
| Lancement | 2023[1] |
| Lanceur | H-IIA |
| Site |
| Type | 2 x télescopes Wolter type I |
|---|---|
| Longueur d'onde | Rayons X mous |
| Resolve | Spectromètre à rayons X mous (0,3–12 keV)) |
|---|---|
| Xtend | Imageur à rayons X mous (0,4-13 keV) |
Contexte
À la suite de la destruction en , peu après son lancement, du télescope spatial Hitomi, l'agence spatiale a décidé en de développer son remplaçant. Hitomi devait assurer la transition entre les observatoires spatiaux dédiés au rayonnement X existant Chandra et XMM-Newton et le futur observatoire européen ATHENA dont le lancement est prévu à la fin des années 2020. Hitomi comprenait deux ensembles instrumentaux et optiques, l'un pour le rayonnement X mou et l'autre pour le rayonnement X dur. XRISM se limitera à l'observation du rayonnement X mou car les responsables du projet ont considéré que le rayonnement dur était déjà pris en charge par l'observatoire spatial de la NASA NuSTAR. La NASA a accepté de reconduire sa participation à Hitomi en fournissant une copie du spectromètre dont le cout est compris selon l'agence spatiale américaine entre 70 et 90 millions €. L'Agence spatiale européenne, un participant mineur du projet, devrait également reconduire sa participation[2].
Objectifs scientifiques
Les objectifs de la mission XRISM sont les suivants[3] :
- Préciser comment se sont formées les grandes structures de l'univers. Qu'est ce qui forme et maintient les groupes de galaxies en dépit des forces gravitationnelles : pression des gaz et turbulences et leur distribution spatiale
- Comment sont produits et distribués les objets célestes et l'énergie dans l'univers ?
- Métallicité des supernovæ et de leurs rémanents
- Dissipation des matériaux qui les composent. Vitesse des métaux des rémanents des supernovæ et accrétion et flux des noyaux galactiques actifs et des galaxies.
- Nouvelle astrophysique à l'aide du spectromètre Resolve.
Caractéristiques techniques
Le satellite XRISM est une version nettement allégée de Hitomi. L'observation du rayonnement X dur ne faisant plus partie du projet, deux des quatre télescopes embarqués sur Hitomi ainsi que les instruments associés sont supprimés. Hitomi comportait un banc optique déployé en orbite qui allongeait l'engin spatial de 6 mètres. Cette partie mobile, nécessaire pour le rayonnement X dur requérant une plus grande distance entre plan focal et optique, n'est pas reconduite sur XRISM[2].
Optique
XRISM dispose de deux télescopes pour rayons X mous (0,3-12 keV) identiques SXT (Soft X-ray Telescopes) dont la conception est proche des télescopes XRT embarqués sur Suzaku. Il s'agit dans les deux cas d'un télescope Wolter de type I de 5,6 mètres de longueur focale composés de 203 coques en aluminium recouvertes d'une couche réfléchissante d'or. Chaque miroir est de forme conique et son épaisseur dépend de sa position dans l'optique : elle va en croissant en allant vers l'extérieur (152, 229 et 305 μm). Le diamètre externe de chaque télescope est de 45 centimètres. La superficie effective (réfection de 100 %) est de 560 centimètres carrés à 0,5 kiloélectron-volts et 425 centimètres carrés à 6 kiloélectron-volts. La résolution spatiale (HPD) est de 1,3 minute d'arc. Le télescope SXT-S concentre les rayons X vers le spectromètre Xtend tandis que SXT-I dirige les rayons vers l'imageur Resolve.
Instruments
Le satellite emporte deux instruments[4] :
- Le spectromètre pour rayons X mous Resolve effectue des mesures dans la bande spectrale 0.3-12 keV avec une résolution spectrale de 5 à 7 eV. Le champ de vue est de 3 minutes d'arc.
- L'imageur de rayons X mous Xtend, utilise un CCD et dispose d'un champ de vue plus large. Il collecte les photons ayant une énergie comprise entre 0,4 et 13 keV.
Notes et références
- Francis Reddy, « Japanese-NASA X-ray Observatory Stands Tall as Testing Begins », sur NASA, (consulté le )
- (en) Stephen Clark, « JAXA, NASA approve replacement for failed Hitomi astronomy satellite », Astronomy Now,
- (en) Makoto S. Tashirov et RechardL. Kelley, « XARM X‐ray Astronomy Recovery Mission XARM », Astronomy Now,
- (en) « X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM) », sur NASA, NASA- Centre de vol spatial Goddard (consulté le )