Euclid “Dark Universe” Télescope Spatial Décolle à la Recherche de Démêler les Mystères Cosmiques les Plus Profonds

Le 1er juillet 2023, le vaisseau spatial Euclid, exploité par l'Agence spatiale européenne (ESA), a été lancé avec succès sur une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la station spatiale de la Force spatiale de Cape Canaveral. Le vaisseau spatial vise à explorer les composants mystérieux de l'Univers, la matière noire et l'énergie sombre. Crédit : SpaceX

Le vaisseau spatial Euclid de l'ESA a décollé à bord d'une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la station spatiale de la Force spatiale de Cape Canaveral, en Floride, États-Unis, à 11h12 HAE le 1er juillet 2023. Le lancement réussi marque le début d'une mission ambitieuse visant à découvrir la nature de deux composants mystérieux de notre Univers : la matière noire et l'énergie sombre, et à nous aider à répondre à la question fondamentale : de quoi est fait l'Univers ?

Après le lancement et la séparation de la fusée, le Centre des opérations spatiales de l'ESA (ESOC) à Darmstadt, en Allemagne, a confirmé l'acquisition du signal d'Euclid via la station terrestre de New Norcia en Australie à 17h57 CEST (11h57 HAE).

Le vaisseau spatial Euclid de l'ESA a été lancé avec succès le 1er juillet 2023 pour découvrir la nature de la matière noire et de l'énergie sombre dans l'Univers. Il créera une carte en 3D précise de l'Univers en observant des milliards de galaxies et utilisera des instruments scientifiques avancés pour analyser ces galaxies. La mission devrait durer six ans et offrira une enquête sans précédent sur le ciel. Crédit : SpaceX

« Le lancement réussi d'Euclid marque le début d'une nouvelle entreprise scientifique visant à nous aider à répondre à l'une des questions les plus convaincantes de la science moderne », déclare Josef Aschbacher, directeur général de l'ESA. « Euclid a été rendu possible grâce au leadership de l'ESA, aux efforts et à l'expertise de centaines d'institutions industrielles et scientifiques européennes, et grâce à la collaboration avec des partenaires internationaux. La quête pour répondre aux questions fondamentales sur notre cosmos est ce qui nous rend humains. Et, souvent, c'est ce qui stimule le progrès de la science et le développement de nouvelles technologies puissantes et étendues. L'ESA s'engage à étendre les ambitions et les succès de l'Europe dans l'espace pour les générations futures. »

Le 1er juillet 2023, à 11h12 HAE, la dernière mission d'astrophysique de l'ESA, Euclid, a décollé à bord d'un Space X Falcon 9 depuis Cape Canaveral en Floride, États-Unis. Euclid a maintenant commencé son trajet d'un mois vers le point de Lagrange L2 entre le Soleil et la Terre, situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. Crédit : ESA - S. Corvaja

« La mission Euclid est le résultat de la passion et de l'expertise de ceux qui ont contribué à la conception et à la construction de ce télescope spatial sophistiqué, de la compétence de notre équipe d'opérations de vol et de l'esprit curieux de la communauté scientifique », déclare Giuseppe Racca, directeur de projet Euclid de l'ESA. « Il y a eu de nombreux défis pendant le projet, mais nous avons travaillé dur et maintenant nous avons atteint avec succès cette étape de lancement avec nos partenaires du Consortium Euclid et de la NASA. »

Le Consortium Euclid a contribué aux deux instruments scientifiques de pointe - la caméra à ondes visibles (VIS) et le spectromètre et photomètre à infrarouge proche (NISP). La NASA a fourni les détecteurs pour NISP.

L'ESA Euclid examinera la lumière visible et infrarouge provenant de galaxies lointaines à l'aide de deux instruments scientifiques à bord. Ces instruments mesureront la position et la forme précises des galaxies en lumière visible, ainsi que leur décalage vers le rouge (à partir duquel leur distance peut être déduite) en lumière infrarouge. Avec ces données, les scientifiques peuvent construire une carte en 3D des distributions des galaxies et de la matière noire dans l'Univers. La carte montrera comment la structure à grande échelle a évolué au fil du temps, retrançant le rôle de l'énergie sombre. L'instrument VISible (VIS) prend des images très nettes de galaxies sur une fraction beaucoup plus grande du ciel que ce qui serait possible depuis le sol. Ces observations seront utilisées pour mesurer les formes de plus d'un milliard de galaxies. Comme son nom l'indique, VIS collecte la lumière visible. Il est sensible aux longueurs d'onde du vert (550 nanomètres) jusqu'à l'infrarouge proche (900 nm). L'instrument utilise une mosaïque de 36 CCD (dispositifs à transfert de charge, un type de capteur d'appareil photo), chacun contenant plus de 4000 pixels sur 4000 pixels. Cela donne au détecteur un total d'environ 600 mégapixels, équivalent à près de soixante-dix écrans de résolution 4K. Le spectromètre et photomètre à infrarouge proche (NISP) est spécialement conçu pour effectuer des mesures spectroscopiques de galaxies, ce qui implique de déterminer la quantité de lumière qu'elles émettent par longueur d'onde. Cela est utile pour mesurer le décalage vers le rouge des galaxies, que les cosmologues peuvent utiliser pour estimer la distance de chaque galaxie. NISP possède le champ de vision le plus large jamais utilisé par un instrument infrarouge en orbite. L'instrument mesure la lumière infrarouge proche (900-2000 nm) à l'aide d'une grille de 16 détecteurs, chacun contenant plus de 2000 par 2000 pixels. Crédit : ESA

Euclid observera des milliards de galaxies sur une distance de 10 milliards d'années-lumière afin de créer la plus grande et la plus précise carte 3D de l'Univers, avec la troisième dimension représentant le temps lui-même. Ce graphique détaillé de la forme, de la position et du mouvement des galaxies révélera comment la matière est répartie sur des distances immenses et comment l'expansion de l'Univers a évolué au cours de l'histoire cosmique, permettant aux astronomes de déduire les propriétés de l'énergie sombre et de la matière sombre. Cela aidera les théoriciens à améliorer notre compréhension du rôle de la gravité et à déterminer la nature de ces entités énigmatiques.

"Aujourd'hui, nous célébrons le lancement réussi d'une mission révolutionnaire qui place l'Europe à l'avant-garde des études cosmologiques", déclare Carole Mundell, directrice de la science à l'ESA. "Si nous voulons comprendre l'Univers dans lequel nous vivons, nous devons découvrir la nature de la matière sombre et de l'énergie sombre et comprendre le rôle qu'elles ont joué dans la formation de notre cosmos. Pour répondre à ces questions fondamentales, Euclid livrera la carte la plus détaillée du ciel extra-galactique. Cette richesse inestimable de données permettra également à la communauté scientifique d'étudier de nombreux autres aspects de l'astronomie pendant de nombreuses années à venir."

La mission Euclid de l'ESA est conçue pour découvrir les propriétés et les effets de la matière sombre et de l'énergie sombre, des entités qui, selon les scientifiques, dominent la composition de l'univers mais demeurent indétectées directement. Euclid créera une carte 3D de l'Univers, utilisant le temps comme troisième dimension, en observant des milliards de galaxies situées à une distance maximale de 10 milliards d'années-lumière. Cette cartographie approfondie aidera les scientifiques à tracer la position et la vitesse des galaxies sur de vastes distances et tout au long de l'histoire cosmique, éclairant ainsi l'expansion de l'Univers au fil du temps. Credit : ESA

Pour atteindre son objectif scientifique ambitieux, Euclid est équipé d'un télescope réflecteur de 1,2 mètres qui alimente deux instruments scientifiques innovants : VIS, capable de prendre des images très nettes des galaxies sur une grande partie du ciel, et NISP, qui peut analyser la lumière infrarouge des galaxies par longueur d'onde pour établir avec précision leur distance.

Le vaisseau spatial et les communications seront contrôlés depuis ESOC. Pour faire face aux énormes quantités de données acquises par Euclid, le réseau d'antennes spatiales d'ESA, Estrack, a été amélioré. Ces données seront analysées par le Consortium Euclid - un groupe de plus de 2000 scientifiques provenant de plus de 300 instituts en Europe, aux États-Unis, au Canada et au Japon.

Comme pour les autres missions de l'ESA, les données du vaisseau spatial arrivent au Centre des opérations spatiales européennes (ESOC) de l'ESA en Allemagne, via des stations terrestres du monde entier. Les données brutes sont transmises au Centre européen d'astronomie spatiale (ESAC) en Espagne. Depuis l'ESAC, les données sont distribuées aux centres de traitement du segment terrestre de la science du Consortium Euclid, basés dans plusieurs États européens et aux États-Unis. Le Consortium Euclid (EC) est une organisation qui réunit plus de 2000 chercheurs en physique théorique, en astrophysique et en astronomie spatiale, ainsi que des ingénieurs, des techniciens et du personnel administratif. Il a été sélectionné par l'ESA en tant que consortium scientifique officiel unique, chargé des instruments scientifiques, de la production des données et de la conduite de l'exploitation scientifique de la mission jusqu'à son achèvement. Le segment terrestre de la science du Consortium Euclid EC est responsable de la conception, du développement, des tests, de l'intégration et du fonctionnement des outils de traitement des données, des pipelines et des centres de données. Les produits de données traitées comprennent des images et des spectres calibrés, des catalogues de mesures scientifiques et de la documentation. À intervalles réguliers, le trésor des données traitées d'Euclid sera mis à disposition de la communauté via le Archive de Science en Astronomie à l'ESAC. C'est de l'ESAC que les opérations scientifiques sont planifiées et que toutes les données scientifiques produites par une mission de l'ESA sont archivées et rendues accessibles au monde entier. Crédit : ESA

À mesure que la mission progresse, le trésor de données d'Euclid sera publié avec une cadence annuelle et sera accessible à la communauté scientifique mondiale via l'Archive scientifique hébergée au Centre européen d'astronomie spatiale de l'ESA en Espagne.

"C'est un grand moment pour la science, celui que nous attendions depuis longtemps : le lancement d'Euclid, une mission pour décrypter le mystère de la matière sombre et de l'énergie sombre", déclare René Laureijs, scientifique du projet Euclid à l'ESA. "Le grand mystère des constituants fondamentaux de l'Univers nous fait face, offrant un défi formidable. Grâce à son télescope avancé et à ses puissants instruments scientifiques, Euclid est prêt à nous aider à résoudre ce mystère."

ESA’s Euclid will orbit the second Lagrange point (L2), 1.5 million kilometers from Earth in the opposite direction to the Sun. L2 is an equilibrium point of the Sun-Earth system that follows Earth around the Sun.In its orbit at L2, Euclid’s sunshield can always block the light from the Sun, Earth, and Moon while pointing its telescope towards deep space, ensuring a high level of stability for its instruments.At L2, Euclid joins ESA’s Gaia mission and the ESA/NASA/CSA James Webb Space Telescope, which are also orbiting around this equilibrium point, each following well-separated trajectories.Credit: ESA

In the next four weeks, Euclid will travel towards Sun-Earth Lagrange point 2, an equilibrium point of the Sun-Earth system located 1.5 million km from Earth (about four times the Earth-Moon distance) in the direction opposite from the Sun. There, Euclid will be maneuvered into orbit around this point and mission controllers will start the activities to verify all the functions of the spacecraft, check out the telescope and finally turn on the scientific instruments.

Scientists and engineers will then be engaged in an intense two-month phase of testing and calibrating Euclid’s scientific instruments and preparing for routine observations. Over six years Euclid will survey one-third of the sky with unprecedented accuracy and sensitivity.

ESA’s Euclid mission is a highly ambitious project undertaken by the European Space Agency (ESA) to investigate and understand the nature of two enigmatic components of our Universe: dark matter and dark energy. Launched on July 1, 2023, the spacecraft will observe billions of galaxies up to 10 billion light-years away to construct the most accurate 3D map of the Universe ever made. Credit: ESA

Euclid is a European mission, built and operated by ESA, with contributions from NASA. The Euclid Consortium is responsible for providing the scientific instruments and scientific data analysis. ESA selected Thales Alenia Space as prime contractor for the construction of the satellite and its service module, with Airbus Defence and Space chosen to develop the payload module, including the telescope. NASA provided the detectors of the Near-Infrared Spectrometer and Photometer, NISP. Euclid is a medium-class mission in ESA’s Cosmic Vision Programme.