La machine de découverte de l'ESA Gaia est conçu pour photographier mille millions d'étoiles et des centaines de milliers d'autres objets célestes, donc son appareil photo devra être quelque chose de vraiment spécial.
En effet, lorsque Gaia décollera du port spatial de l'ESA à Kourou en Guyane française, quelque temps après 2010, il transportera le plus grand appareil photo numérique du système solaire. Essentiellement, Gaia étudiera tout ce qui se trouve dans l'Univers sur lequel il peut poser ses yeux électroniques. Alors qu'il tourne doucement sur son orbite, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, il va balayer le ciel entier pour trouver des étoiles, des planètes, des astéroïdes, des galaxies lointaines et tout le reste.
Le but est de détecter chaque objet céleste jusqu'à environ un million de fois plus faible que l'œil humain sans aide. Pour ce faire, il a besoin d'un grand appareil photo. En fait, il y aura 170 caméras distinctes à Gaia, regroupées dans une mosaïque pour enregistrer chaque objet qui traverse le champ de vision.
Les scientifiques appellent chaque caméra individuelle un «appareil à couplage de charge». (CCD). Un instrument supplémentaire portera le nombre total de CCD à plus de 200.
Chaque CCD est lui-même un élément majeur du kit de haute technologie qui convertit la lumière en charge électrique et la stocke dans de minuscules pièges appelés «pixels». jusqu'à ce que l'ordinateur lise ces informations. Avec environ neuf millions de pixels, les CCD de Gaia sont chacun entre 5 et 10 fois plus grands que ceux utilisés dans les appareils photo numériques actuellement en vente dans nos magasins.
La taille de chaque CCD présente des défis de fabrication uniques. Même dans le silicium le plus pur, des défauts peuvent survenir. En règle générale, avec les CCD utilisés dans nos appareils photo numériques sur Terre, peut-être 20 ou plus sont fabriqués à partir de la même tranche de silicium et un ou deux rejets sont tolérables.
Cependant, les CCD Gaia sont si grands que seuls deux peuvent tenir sur chaque tranche de silicium. Le risque qu'un défaut se produise dans un CCD Gaia est donc considérable.
Pour aider à affiner le processus de fabrication, l'ESA gère un prototype de ligne de production avec la société e2v, spécialisée dans les CCD de qualité de recherche de pointe. C’est la même société qui a fourni la plupart des CCD scientifiques pour l’observatoire à rayons X de l’ESA en orbite XMM-Newton.
? Pour XMM-Newton, e2v a fourni 23 CCD de qualité de vol. Ce fut une réalisation majeure, mais pour Gaia, nous visons à voler plus de 200 en tout ,? »explique Alexander Short, l'un des experts CCD de Gaia au Centre européen de technologie et de recherche spatiales (ESTEC), aux Pays-Bas.
Une fois que Gaia est dans l'espace, l'activité solaire telle que les éruptions solaires et les «éjections de masse coronale» pourrait endommager les CCD et rendre les images floues.
Pour minimiser les effets de ce «dommage par rayonnement»? au cours de la mission, Short et ses collègues travaillent sur le blindage et un certain nombre d'autres solutions pour s'assurer que Gaia puisse devenir la machine de découverte la plus réussie de l'histoire de l'astronomie.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
