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Techniques et missions spatiales

BEPI-COLOMBO

bepicolombo

Artist's impression of the BepiColombo Mercury Planetary Orbiter in orbit around Mercury. Copyright : ESA

L'objectif de cette mission européenne est double : BepiColombo doit étudier la structure interne, la composition et le champ magnétique de Mercure mais plus généralement, grâce aux données recueillies, obtenir des informations générales sur la formation et l'évolution des planètes telluriques.

La mission BepiColombo s’articule autour de deux orbiteurs aux objectifs différents :

  •  l’orbiteur planétaire ou MPO de l’ESA est dédié à l’étude de la surface et de la composition de Mercure.
  •  l’orbiteur magnétosphérique ou MMO de la Jaxa étudiera le champ magnétique et la magnétosphère de Mercure.

Ces deux orbiteurs seront lancés conjointement depuis la Guyane en 2018. Ils arriveront dans l’environnement de Mercure 6 ans plus tard en 2024 et se sépareront pour mener leur mission respective d’une durée nominale d’un an.

Objectifs : comprendre la structure interne de la planète Mercure et contribuer à la compréhension de la formation et de l'évolution des planètes telluriques.

MSL-ChemCam

La mission MSL (Mars Science Laboratory) de l’Agence Spatiale Américaine (NASA), est un robot mobile pour explorer la surface de Mars. Cet engin, trois fois plus lourd que ses prédécesseurs, est conçu comme un laboratoire pour analyser précisément les roches martiennes. Parmi les 10 instruments à bord, l'IRAP contribue fortement à l’instrument ChemCam (analyse élémentaire des roches jusqu’à 10m) ; la France participe aussi à SAM (analyse minérale et atmosphérique).

L'instrument CHEMCAM livrera des informations concernant l'éventuelle érosion par l'eau des roches et du sol ainsi que la présence d'éléments chimiques nécessaires à la vie sur Mars.

Responsable IRAP : Sylvestre Maurice

mslchemcam

Mars Rover Curiosity in Artist's Concept

CLUSTER

Cluster

The Cluster constellation

Les quatre satellites CLUSTER ont été lancés en 2000 par deux lanceurs Soyouz pour une mission de deux ans. La mission a été prolongée de trois ans au début 2002, puis de quatre ans en 2005. Il était prévu que la mission se termine fin 2009. Le 2 octobre 2009, le Comité de Programme Scientifique de l'ESA a prolongé une nouvelle fois la mission CLUSTER jusqu'en décembre 2012. Le 19 novembre 2010, le Comité de Programme Scientifique de l'ESA a prolongé une nouvelle fois la mission CLUSTER jusqu'en décembre 2014 sous réserve d'une revue en 2012.

La mission CLUSTER de l'ESA a pour objet d'étudier l'interaction du vent solaire avec la magnétosphère terrestre.

Responsable IRAP : I. Dandouras

STEREO

Projet en exploitation

  • Responsables scientifiques : J.-A. Sauvaud et B. Lavraud
  • Autres scientifiques impliqués : A. Opitz, B. Lavraud, P. Louarn, J. Dandouras, C. Jacquey, V. Génot, G. Fruit
  • Responsables techniques : C. Aoustin, A. Fedorov
  • Autres personnels techniques impliqués : ....

EUSO-BALLON

JEM-EUSO

JEM-EUSO Telescope

JEM-EUSO localisera pour la première fois des sources de rayons cosmiques et marquera l’ouverture historique de l’astronomie non-photonique, basée sur l'étude des particules chargées. Les question scientifiques principales auxquelles JEM-EUSO devra répondre sont : quelles sources sont capables d'accélérer des particules de l'énergie des RCUEs (au-delà de 1020 eV) ? Quel est le mécanisme d’accélération ? Existe-t-il un lien entre les sources de RCUEs et d’autres sources déjà connues dans l’univers ? Peut-on se servir des RCUEs comme messagers pour sonder le cosmos ?

JEM-EUSO a pour but l’observation des gerbes atmosphériques géantes induites dans l’atmosphère terrestre par les rayons cosmiques ultra-énergétiques (RCUE)

Responsable IRAP : Peter von Balmoos

MAVEN

MAVEN-EN-ROUTE-VERS-MARS_articleimage

Lancée en novembre 2013 depuis le Centre Spatial Kennedy, la sonde MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) a pour objet d'étudier la haute atmosphère et l'ionosphère martiennes, ainsi que leurs interactions avec le vent solaire.

MAVEN : Comprendre l'évolution climatique de Mars

Responsable IRAP : Christian Mazelle

NCT

Le projet Nuclear Compton Telescope (NCT) est une R&D financée par la NASA pour développer un télescope Compton à haute résolution pour l’astrophysique nucléaire. Ce projet est mené par le Space Science Laboratory (University of California Berkeley). Le NCT est destiné à l’observation des émissions gamma dans le domaine en énergie 200 keV – 10 MeV. Cet instrument aura des capacités d’imagerie (résolution angulaire 2 degrés), de spectroscopie fine (résolution E/∆E 500) et de polarimétrie.

Son dernier vol en ballon stratosphérique longue durée a eu lieu en décembre 2008. Le NCT était alors muni de 12 détecteurs en germanium avec des capacités de localisation des interactions des photons à 3 dimensions (résolution < 2 mm3). Ces détecteurs ont été placés dans un blindage actif en bismuth germanate (BGO) et entourés d’un collimateur actif en iodure de césium (CsI). L’équipe NCT de l'IRAP a pris en charge la maintenance de l’électronique du blindage en BGO et la réalisation du collimateur en CsI.

PILOT

pilot

PILOT est une expérience d'astrophysique embarquée à 40 km d’altitude sous ballon stratosphérique de 800 000 m3 dont l'objectif scientifique est de mesurer l'émission polarisée des grains poussières du milieu interstellaire. Ces mesures permettront de cartographier la direction et l'intensité du champ magnétique de notre Galaxie. Elles permettront aussi de comprendre les propriétés magnétiques des grains du milieu interstellaire. Ces informations seront très utiles pour établir des méthodes de soustraction de la contribution de l'émission polarisée des avants plans pour les futures missions de cosmologie dont le but sera de cartographier la polarisation du rayonnement fossile micro onde.

PILOT (Polarized Instrument for Long wavelength Observation of the Tenuous interstellar medium) : Mesurer l'émission des grains de poussières du milieu interstellaire

Groupe thématique : MICMAC

  • Responsable scientifique : J-Ph. Bernard
  • Responsable technique : Ch. Marty
    • Autres personnels techniques impliqués : G. Roudil, Th. Camus, W. Marty, B. Mot, G. Versepuech, C. Engel, F. Bousquet, O. Simonella, L. Bautista, S. Maestre

ROSETTA

3D_Rosetta

Artist impression of ESA's Rosetta spacecraft around comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, in 3D. The image can be viewed using stereoscopic glasses with red–green or red–blue filters. Copyright ESA / C. Carreau

Depuis son lancement en 2004, la sonde ROSETTA a croisé les trajectoires des astéroïdes Steins et Lutetia. Toutefois, son objectif principal est d'étudier la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Cette rencontre aura lieu en 2014 : dès le mois d'août, une cartographie complète de la comète 67P sera réalisée. Le 11 novembre, l'atterisseur Philae se posera à la surface de la comète et percera quelques orifices afin d'étudier sa composition interne. Cette mission ne durera que quelques jours. L'orbiteur accompagnera la comète dans sa course en direction du Soleil. Les instruments embarqués effectueront notamment des mesures de composition de sa coma et de sa chevelure.

Rendez-vous avec la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

Responsable scientifique : C. Mazelle

SOLAR ORBITER-SWA

SolarOrbiter_illustration_410

Copyright: ESA/AOES

Solar Orbiter est une mission dédiée à la physique solaire et héliosphérique. Elle fait partie des missions du programme Cosmic Vision 2015 - 2025 de l'ESA. L'objectif scientifique est de répondre à certaines questions clés concernant l'évolution des planètes et l'émergence de la vie, le fonctionnement du Système Solaire, les origines de l'Univers, et les lois de la physique fondamentale qui régissent l'Univers.

L'IRAP est impliqué dans l'Expérience SWA (Solar Wind Analyzer) : suite de 3 senseurs (spectromètres "électrons", Proton/a, Ions lourds) pour caractériser la matière éjectée du soleil, comprendre sa dynamique et son effet sur l’organisation de l’héliosphère interne.

Groupe thématique : GPPS

  • Responsable scientifique : Ph. Louarn
  • Responsables techniques : A. Fedorov et H-C. Seran
    • Autres personnels techniques impliqués : J. Rouzaud, L. Paillat, R. Mathon, C. Amoros, Ph. Rouger, R. Baruah, P. Devoto, J. Rubiella, G. Orttner, M. Petiot, W. Marty, E. Penou, E. Le Comte, G. Terrier, S. Bordon, C. Garat
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