Le télescope spatial Spitzer de la NASA a atteint la fin de sa vie. Sa mission était d'étudier des objets dans l'infrarouge, et il excellait dans ce domaine depuis son lancement en 2003. Mais chaque mission a une fin, et le 30 janvier 2020, Spitzer a fermé ses portes.
«Son immense impact sur la science durera certainement bien au-delà de la fin de sa mission.»
Administrateur associé de la NASA, Thomas Zurbuchen
Les penseurs sont aux prises avec la nature de la lumière depuis très longtemps. De retour dans la Grèce antique, Aristote s'est interrogé sur la lumière et a déclaré: «L'essence de la lumière est la lumière blanche. Les couleurs sont composées d'un mélange de légèreté et d'obscurité. » C'était l'étendue de notre compréhension de la lumière à l'époque.
Isaac Newton s'est également interrogé sur la lumière et a déclaré: «La lumière est composée de particules colorées.» Au début du XIXe siècle, le physicien anglais Thomas Young a fourni la preuve que la lumière se comporte comme une vague. Puis vinrent Maxwell, Einstein et d'autres qui pensaient tous profondément à la lumière. C'est Maxwell qui a compris que la lumière elle-même était une onde électromagnétique.
Mais c'est l'astronome William Herschel, bien connu comme le découvreur d'Uranus, qui a découvert le rayonnement infrarouge. Il a également été pionnier dans le domaine de la spectrophotométrie astronomique. Herschel a utilisé un prisme pour diviser la lumière, et avec un thermomètre, il a découvert une lumière invisible qui chauffait les choses.
Finalement, les scientifiques ont découvert que la moitié de la lumière du soleil est une lumière infrarouge. Il est devenu clair que pour comprendre le cosmos autour de nous, nous devions comprendre la lumière infrarouge et ce qu'elle peut nous dire sur les objets qui la diffusent.
L'astronomie infrarouge est donc née. Tous les objets émettent un certain degré de rayonnement infrarouge, et dans les années 1830, le domaine de l'astronomie infrarouge a commencé. Mais peu de progrès ont été réalisés au début.
Du moins, pas avant le début du XXe siècle. C’est à ce moment-là que des objets dans l’espace ont été découverts uniquement par observation dans l’infrarouge. Puis la radioastronomie a décollé dans les années 1950 et 1960, et les astronomes ont réalisé qu'il y avait beaucoup à apprendre sur l'univers, en dehors de ce que la lumière visible peut nous dire.
L'astronomie infrarouge est puissante car elle nous permet de voir à travers le gaz et la poussière, dans des endroits comme le cœur de la galaxie de la Voie lactée. Mais l'observation dans l'infrarouge est difficile pour les installations au sol. L’atmosphère terrestre se met en travers du chemin. Les observations au sol infrarouges signifient de longs temps d'exposition et sont confrontés à la chaleur dégagée par tout, y compris le télescope lui-même. Un observatoire orbital a été la solution, et deux ont été lancés: le satellite astronomique infrarouge (IRAS) et l'observatoire spatial infrarouge (ISO).
En 1983, le Royaume-Uni, les États-Unis et les Pays-Bas ont lancé IRAS, le satellite astronomique infrarouge. C'était le premier télescope spatial infrarouge, et bien qu'il ait été un succès, sa mission n'a duré que 10 mois. Les télescopes infrarouges doivent être refroidis, l'approvisionnement en liquide de refroidissement de l'IRAS s'est épuisé après 10 mois.
L'IRAS a été une mission réussie, bien que de courte durée, et la communauté astronomique a réalisé que sans un observatoire infrarouge dédié, les efforts pour comprendre l'univers seraient entravés. L'IRAS a inspecté presque tout le ciel (96%) quatre fois. Entre autres réalisations, l’IRAS nous a donné notre première image du cœur de la Voie lactée.
L'ESA a ensuite lancé l'ISO (Observatoire de l'espace infrarouge) en 1995, et cela a duré trois ans. L’une de ses réalisations a été de déterminer les composants chimiques dans l’atmosphère de certaines planètes du système solaire. Il a également trouvé plusieurs disques protoplanétaires, entre autres réalisations.
Mais il fallait plus d'astronomie infrarouge, et la NASA avait un projet ambitieux en tête: le programme des Grands Observatoires. Le programme des Grands Observatoires a vu le lancement de quatre télescopes spatiaux distincts entre 1990 et 2003:
- Le télescope spatial Hubble (HST) a été lancé en 1990 et observe principalement dans la lumière optique et le proche ultraviolet.
- L'Observatoire des rayons gamma de Compton (CGRO) a été lancé en 1991 et a observé principalement les rayons gamma, ainsi que certaines radiographies. Sa mission a pris fin en 2000.
- L'Observatoire de rayons X de Chandra (CXO) observe principalement les rayons S mous et sa mission est en cours.
- Le télescope spatial Spitzer.
Ensemble, ils ont observé à travers une large bande du spectre électromagnétique. Les télescopes spatiaux étaient synergiques, et ils ont souvent observé les mêmes cibles pour capturer un portrait énergétique complet des objets d'intérêt. (Il n'y a pas de télescope spatial de radioastronomie parce que les ondes radio sont facilement observables depuis la surface de la Terre. Et les radiotélescopes sont massifs.)
Le Spitzer a été lancé le 25 août 2003 sur une fusée Delta II en provenance de Cap Canaveral. Il a été placé sur une orbite héliocentrique de fuite de la Terre.
Les premières images capturées par Spitzer ont été conçues pour montrer les capacités du télescope, et elles sont époustouflantes.
«Spitzer nous a enseigné des aspects entièrement nouveaux du cosmos et nous a fait franchir de nombreuses étapes supplémentaires pour comprendre le fonctionnement de l'univers, répondre aux questions sur nos origines et savoir si nous sommes seuls ou non», a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la mission scientifique de la NASA. Direction à Washington. «Ce grand observatoire a également identifié des questions importantes et nouvelles et des objets alléchants pour une étude plus approfondie, en traçant une voie pour de futures enquêtes à suivre. Son immense impact sur la science durera certainement bien au-delà de la fin de sa mission. »
Il est impossible de répertorier tout le travail effectué par Spitzer. Mais un certain nombre de choses ressortent.
Spitzer a aidé à découvrir des exoplanètes supplémentaires autour du système TRAPPIST-1. Après qu'une équipe d'astronomes belges ait découvert les trois premières planètes du système, des observations de suivi de Spitzer et d'autres installations ont identifié quatre autres exoplanètes. Spitzer a également été utilisé pour
Le télescope spatial Spitzer a également été le premier télescope à étudier et à caractériser l'atmosphère des exoplanètes. Spitzer a obtenu les données détaillées, appelées spectres, pour deux exoplanètes gazeuses différentes. Appelés HD 209458b et HD 189733b, ces soi-disant «Jupiters chauds» sont faits de gaz, mais en orbite beaucoup plus près de leurs soleils. Les astronomes travaillant avec Spitzer ont été surpris de ces résultats.
«C'est une surprise incroyable», a déclaré à l'époque le scientifique du projet Spitzer, le Dr Michael Werner. "Nous ne savions pas quand nous avons conçu Spitzer qu'il ferait une étape aussi spectaculaire dans la caractérisation des exoplanètes."
Les capacités infrarouges de Spitzer lui ont permis d'étudier l'évolution des galaxies. Cela nous a également montré que ce que nous pensions être une seule galaxie était en fait deux galaxies.
Nous espérons que le successeur de Spitzer, le James Webb Space Telescope (JWST), sera lancé prochainement. La mission de Spitzer a été prolongée lorsque le lancement du JWST a été reporté, mais elle ne pouvait pas être prolongée indéfiniment. Malheureusement, la NASA n'a pas de télescope spatial infrarouge pendant un certain temps.
«Nous laissons derrière nous un puissant héritage scientifique et technologique.»
Chef de projet Spitzer Joseph Hunt
Le JWST reprendra là où Spitzer s'est arrêté, mais bien sûr, il est beaucoup plus puissant que le Spitzer. Le Spitzer a peut-être été le premier à caractériser l'atmosphère d'une exoplanète, mais le JWST portera cela au niveau suivant. L'un des principaux objectifs du JWST est d'étudier en détail la composition de l'atmosphère des exoplanètes, à la recherche des éléments constitutifs de la vie.
"Tous ceux qui ont travaillé sur cette mission devraient être extrêmement fiers aujourd'hui", a déclaré Joseph Hunt, chef de projet Spitzer. «Il y a littéralement des centaines de personnes qui ont contribué directement au succès de Spitzer et des milliers qui ont utilisé ses capacités scientifiques pour explorer l'univers. Nous laissons derrière nous un puissant héritage scientifique et technologique. »
La NASA a une galerie complète d'images Spitzer sur le site Web Spitzer. Une rapide visite de ce site Web permettra de comprendre la contribution du télescope spatial à l’astronomie.
Plus:
- Communiqué de presse: Le télescope spatial Spitzer de la NASA termine sa mission de découverte astronomique
- NASA / JPL: Le télescope spatial Spitzer
- Space Magazine: Top 10 des images infrarouges vraiment cool de Spitzer
