Dans le domaine de l’astronomie des rayons X, la XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) marque une nouvelle ère. Ce télescope spatial, lancé le 6 septembre 2023, est le fruit d’une collaboration entre la NASA, l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) et l’Agence spatiale européenne (ESA). XRISM est équipé de Resolve, un instrument conçu pour fournir des spectres de rayons X avec une précision sans précédent. Malheureusement, une trappe qui ne s’ouvre pas l’empêche de fonctionner.
Un passé de défis et d’espoirs
Suzaku a été lancé par l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) en juillet 2005. Ce télescope à rayons X a été conçu pour étudier les phénomènes énergétiques de l’Univers, tels que les trous noirs, les supernovas et les amas de galaxies. Suzaku avait malheureusement rencontré problèmes techniques peu de temps après son lancement. Son spectromètre avait en effet cessé de fonctionner en raison d’une panne du système de refroidissement, ce qui avait considérablement limité ses capacités initiales.
Malgré cette perte, Suzaku a pu poursuivre sa mission grâce à ses autres instruments fonctionnels, contribuant ainsi à une meilleure compréhension des phénomènes extrêmes de l’univers.
Hitomi, lancé en février 2016, a représenté un nouveau pas en avant dans la technologie des télescopes à rayons X. Doté d’un spectromètre à rayons X à haute résolution et d’autres instruments avancés, Hitomi a promis de fournir des détails sans précédent sur les processus énergétiques de l’Univers. La mission visait notamment à étudier les vents galactiques, les amas de galaxies et les sources de rayons X de haute énergie avec une précision inégalée.
Cependant, peu de temps après son lancement, Hitomi a également subi une série de problèmes. échecs catastrophiques. En mars 2016, une série d’erreurs dans le système de contrôle d’attitude avait notamment provoqué une rotation rapide et incontrôlée du satellite. Les tentatives pour stabiliser Hitomi avaient échoué et le vaisseau spatial s’est finalement désintégré en orbite.
Les expériences de Suzaku et Hitomi ont cependant été cruciales pour le développement de XRISME. Les enseignements tirés des échecs et des succès de ces missions ont en effet permis d’améliorer la conception et la fiabilité des instruments de ce télescope dédié aux rayons X. Malheureusement, là encore, il semble que tout ne se passe pas comme prévu.
Un problème de trappe rencontré par le télescope XRISM
Resolve est l’instrument principal de XRISM, lancé en 2023. Il s’agit d’un spectromètre à rayons X mous de haute précision, conçu pour mesurer les propriétés des rayons X émis par les objets célestes avec une résolution énergétique sans précédent.
Pour fonctionner, Resolve utilise une technologie de spectrométrie avancée appelée microcalorimétrie. Contrairement aux détecteurs de rayons X traditionnels qui convertissent les photons des rayons X en charges électriques, cet instrument mesure les rayons X en convertissant leur énergie en chaleur. Cette chaleur est ensuite détectée et mesurée avec une extrême précision, ce qui permet de déterminer l’énergie exacte des photons X observés.
Le principal souci actuel de cette mission est la trappe d’ouverture de Resolve. Cette trappe, initialement conçue pour protéger le spectromètre lors des phases terrestres de la mission, n’était en fait pas ne s’ouvre pas comme prévu une fois le télescope en orbite. Les autres instruments fonctionnent comme prévu, ce qui permet toujours à la JAXA et à la NASA de collecter des données précieuses.
Un vrai risque
Les deux agences spatiales prévoient désormais de continuer à exploiter XRISM tel quel pendant dix-huit mois dans le but de collecter un maximum de données, avant de tenter de l’ouvrir à nouveau. Cependant, une telle manœuvre comporte plusieurs risques sérieux qui pourraient endommager le télescope.
Premièrement, l’ouverture de la trappe pourrait nécessiter l’application d’un force mécanique importante. Une telle force pourrait alors endommager les actionneurs ou d’autres composants mécaniques du télescope. Les actions nécessaires pour déloger la trappe, comme secouer le télescope, pourraient également introduire des vibrations ou des secousses qui affecteraient d’autres composants sensibles.
Un autre risque est celui de changement de température. Pour tenter de déloger la trappe, il peut en effet être nécessaire de réchauffer le télescope. Cependant, le cryostat Resolve doit être maintenu à des températures extrêmement basses pour garantir le bon fonctionnement du spectromètre. L’échauffement pourrait ainsi compromettre cette condition et potentiellement endommager l’instrument.
Enfin, si la trappe est ouverte de manière incontrôlée, cela pourrait entraîner un dépressurisation rapidece qui perturberait le fonctionnement du cryostat et affecterait l’ensemble du système de refroidissement.
En fin de compte, les agences spatiales JAXA et NASA devront soigneusement peser les risques et les avantages avant de tenter à nouveau d’ouvrir la trappe de Resolve.
