Résumé :
La NASA a annoncé que le télescope spatial romain Nancy Grace a récemment terminé avec succès une série de tests de pointage clés et que son coronographe a reçu avec succès des signaux lumineux de l'univers pour la première fois. C’est le signe que cette nouvelle génération d’équipements d’observation astronomique, chargés de trouver et d’étudier les exoplanètes, a réalisé des progrès importants avant de lancer officiellement l’exploration scientifique.
Selon la NASA, le télescope spatial romain a terminé le test du système de guidage de précision du 15 au 21 septembre. Ce système est chargé de garantir que le télescope reste stable sur la même zone du ciel lors d'observations à long terme. Puis, le 22 septembre, le coronographe monté sur le télescope a détecté avec succès la lumière de l'univers, complétant ainsi le premier « regard révélateur sur l'univers ».
Le principal équipement scientifique du télescope romain, le Wide Field Surveyor, est équipé de 18 détecteurs. Chaque détecteur réservera une petite zone pour suivre en permanence les étoiles guides dont les positions sont connues. Lorsque l'observation commence, le système de contrôle d'attitude du vaisseau spatial pointera d'abord le télescope vers la zone cible prédéterminée, puis le système de guidage de précision surveillera en permanence la position de l'étoile guide et effectuera des corrections en temps réel pour toute petite dérive. Sans ces mécanismes de réglage, le télescope ne pourra pas obtenir des images de haute qualité et suffisamment claires.
Begonia Vera, directrice du système d'instruments de guidage au Goddard Space Flight Center de la NASA, a déclaré que chaque observation du télescope romain repose sur sa capacité à maintenir un pointage précis de la zone cible pendant une longue période, et qu'une exposition profonde peut durer des minutes, voire des heures. Le système de guidage envoie des informations sur la position de l'étoile guide au système de contrôle d'attitude environ quatre fois par seconde afin que le système puisse corriger la dérive en temps opportun. Les résultats des tests montrent qu'en mode d'observation à grand champ, le télescope peut maintenir une stabilité supérieure à un cent millième de degré pendant 30 minutes en continu ; en mode coronographe avec un temps d'observation plus long, il peut fonctionner de manière continue et stable jusqu'à 8 heures.
Les chercheurs ont souligné que ce niveau de stabilité équivaut à l'envoi continu et précis d'un faisceau laser sur une pièce de dix cents américains à environ 240 kilomètres de distance. L'équipe d'ingénierie optimisera davantage les performances du système à l'avenir, dans le but d'améliorer cette précision au même niveau de capacité de ciblage à une distance de 370 kilomètres.
En plus des méthodes de guidage traditionnelles, le télescope romain testera également une nouvelle technologie de guidage. Contrairement à de nombreux autres télescopes spatiaux, Roman n’est pas équipé d’instruments de guidage indépendants. Il utilisera les données spectrales obtenues lors des observations scientifiques comme référence de positionnement au lieu de se fier uniquement aux images de points stellaires pour le suivi. Étant donné que le télescope lui-même dispose de capacités de mesure spectrale, il peut utiliser directement ces données pour obtenir un contrôle d'attitude de haute précision. L’équipe de recherche prévoit de valider ce modèle innovant dans les semaines à venir.
Une fois la vérification du système de guidage de précision terminée, les chercheurs ont effectué d'autres tests en conjonction avec le coronographe les 22 et 27 septembre. La tâche principale d'un coronographe est de filtrer la lumière extrêmement brillante d'une étoile, permettant aux scientifiques d'observer les planètes en orbite autour de l'étoile qui sont beaucoup moins lumineuses que l'étoile elle-même, ainsi que le disque de poussière entourant l'étoile.
Villa a déclaré que le coronographe dispose d'un mécanisme de stabilisation interne indépendant et que sa stabilité est encore supérieure à celle de l'arpenteur à grande échelle. Cette stabilité ultra-élevée est cruciale pour photographier directement les exoplanètes, car même de minuscules vibrations ou erreurs de pointage peuvent provoquer une forte lumière de l’étoile dans l’instrument, noyant ainsi complètement le signal planétaire initialement faible.
Le coronographe a démarré le 1er septembre et l'état des systèmes numériques, électroniques et mécaniques a été vérifié en permanence au milieu du mois. Après avoir confirmé que le système de guidage de précision pouvait répondre aux exigences de stabilité, l'équipe a ajusté la mise au point de l'instrument et a effectué la première observation spatiale imparfaite. Ces premières données aideront les ingénieurs à optimiser davantage les performances des instruments.
Vanessa Bailey, scientifique en coronographe au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, a déclaré que cette observation prouve que l'instrument peut former des images focalisées. Bien qu’il ne s’agisse que d’un test de portée limitée, il lance une série de tâches de vérification progressivement améliorées et de plus en plus complexes pour préparer les futures observations scientifiques formelles.
Lors de son premier test, le coronographe a ciblé une étoile faible dans le Grand Nuage de Magellan. Un bruit supplémentaire apparaît dans l'image car le détecteur est délibérément maintenu au-dessus de sa température de fonctionnement finale pour empêcher les contaminants d'adhérer à la surface du détecteur.
La tâche initiale, a expliqué Bailey, consistait simplement à confirmer que la lumière pouvait voyager sans problème à travers l'ensemble du système. La deuxième phase de tests qui a suivi a permis de vérifier davantage les capacités de pointage de l'instrument. L'équipe a abaissé la température du détecteur pour augmenter la sensibilité et a observé une autre région du Grand Nuage de Magellan. Les chercheurs s'attendaient à voir un grand nombre d'étoiles sur une seule image, et le résultat final a été exactement comme prévu, au grand soulagement de l'équipe.
Alors que le système de guidage de précision et le coronographe ont successivement passé avec succès des vérifications clés, le télescope spatial romain entre progressivement dans la phase d'exploitation scientifique. À l’avenir, il entreprendra non seulement des missions d’étude cosmique à grande échelle, mais utilisera également une technologie avancée d’imagerie coronale pour explorer les systèmes planétaires autour des étoiles proches, offrant ainsi aux humains de nouvelles capacités pour observer directement des mondes lointains et rechercher des planètes potentiellement habitables.
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