Airbus Defence and Space

GAIA : Un concentré d'innovations technologiques

Doté d’une précision et d’une stabilité extrêmes, Gaia est un concentré de premières technologiques.

Destiné à détecter des objets célestes un million de fois plus petits que ce que l’œil humain ne peut voir, le satellite Gaia doit son étonnante acuité à une centaine de capteurs de détection de lumière, tels de minuscules appareils photos numériques, assemblés les uns aux autres pour constituer le plus grand plan focal jamais fabriqué (près d’un milliard de pixels sur une surface de 0,38 m²).

Le transfert de la lumière sur le plan focal s’opère grâce à deux télescopes, dont les miroirs principaux forment un angle de 106,5° l’un par rapport à l’autre, pour élargir le champ de vision. Malgré les modestes dimensions du satellite (le module de charge utile mesure 3,5 m de diamètre), la méthode ingénieuse qui consiste à faire rebondir la lumière sur une série de dix miroirs de formes et de tailles différentes permet d’étendre la distance focale effective des télescopes à 35 m.Gaia peut donc « voir » des objets 400 000 fois plus petits que ceux visibles à l’œil nu.

Les données transmises par les trois instruments de Gaia (mesures astrométriques, photométriques et spectroscopiques) devraient fournir une localisation extrêmement précise de chaque étoile, cartographiée avec une marge d’erreur de seulement six millionièmes de seconde d’arc, l’équivalent d’une pièce de monnaie sur la surface de la Lune, vue depuis la Terre.

Une stabilité infaillible est cruciale pour observer des détails aussi infimes - une condition qui a dicté le choix d’Airbus Defence and Space en faveur du carbure de silicium (SiC), un matériau céramique deux fois plus rigide que l’acier, ultraléger et remarquablement résistant aux déformations dues aux variations thermiques. Le carbure de silicium est le seul matériau capable de garantir la stabilité, la durabilité et la légèreté de la sonde. Gaia sera ainsi le plus grand instrument spatial en céramique jamais envoyé dans l’espace.

Gaia ne comporte quasiment aucun composant mobile, afin d’éviter les vibrations. Même les antennes de communication avec la Terre sont orientées électroniquement, et non mécaniquement. Les propulseurs chimiques « classiques » étant donc exclus, un tout nouveau type de propulseur à l’azote a été spécialement mis au point pour cette mission. Il offre un excellent pointage d’attitude et exerce une force aussi faible qu’un micro newton. Il faudrait un millier de ces micro-propulseurs pour soutenir une feuille de papier…

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