Quelle est la matière (sombre) avec Euclide ?

Actuellement à peu près à mi-parcours de la campagne de simulations Euclid, le principal objectif de la salle de contrôle principale est la phase de lancement et d’orbite précoce (LEOP) et la mise en service des engins spatiaux.

Ce sont les deux moments les plus critiques de la vie d’une mission, alors qu’elle se réveille après les rigueurs du lancement, effectue ses premières manœuvres vers sa destination cible et que les instruments sont mis en service.

Stress lorsque les propulseurs Euclid échouent

Joe Bush, responsable des simulations pour Euclid, a passé des mois à planifier méticuleusement toutes les façons dont Euclid pourrait échouer. Des problèmes sur le vaisseau spatial aux problèmes humains comme la cohésion d’équipe, la confiance et le moral.

Vous seriez pardonné de penser que le 23 mars de cette année, il est allé trop loin. Joe a cassé non seulement un, mais deux ensembles de propulseurs sur le simulateur de vaisseau spatial Euclid. Il appartenait aux équipes de contrôle de vol et de dynamique de vol de décider lesquelles elles pouvaient et devaient utiliser.

« Tout à coup, une défaillance mécanique présumée signifiait que l’un des propulseurs d’attitude d’Euclid était bloqué en position fermée, ne produisant aucune force, nous obligeant à utiliser l’ensemble de propulseurs de secours. Mais ensuite, les propulseurs de contrôle d’orbite, qui faisaient partie de cet ensemble de secours, ont commencé à se comporter étrangement, l’un surperformant de 10 % et l’autre sous-performant du même montant », se souvient Tiago Loureiro, directeur des opérations de vol d’Euclid.

L’équipe a discuté d’une solution hybride potentielle qui utiliserait les deux ensembles de propulseurs, mais pour cela, il n’y avait pas de procédure en place, et en créer une nécessiterait la contribution et les conseils du projet scientifique au cœur technique de l’ESA (ESTEC) et de l’industrie. les partenaires. Bien qu’elles n’aient pas été impliquées dans cette simulation antérieure, ces équipes ont maintenant rejoint les simulations et, bien sûr, seront présentes tout au long de la vie d’Euclid dans l’espace.

“Je voulais que les équipes s’habituent à prendre des décisions sous une pression de temps importante, et avoir deux ensembles de propulseurs défectueux l’a certainement fait”, explique Joe.

“Le scénario cauchemardesque à double propulseur a souligné à quel point les opérations de mission réussies incluent un large éventail d’experts et de spécialistes, capables de soutenir et de réfléchir avec nos équipes de contrôle pour la pléthore de problèmes potentiels qui peuvent survenir.”

Tiago ajoute à cela; “La campagne de simulations est une question de travail d’équipe – personne ne peut piloter une mission tout seul. Savoir sur qui ou sur quoi s’appuyer pour obtenir des connaissances et des conseils, et quand, pour nous soutenir dans ces moments de prise de décision à enjeux élevés, est une compétence importante dans les opérations de mission, mais aussi dans la vie !

Ce serait de la malchance que quelque chose comme ça se produise pour de vrai, mais ce n’est certainement pas impossible. Qu’il s’agisse des propulseurs d’Euclid, des panneaux solaires ou d’un certain nombre d’autres composants critiques des engins spatiaux, la capacité des équipes à rester calmes mais décisives au milieu d’un problème grave, à savoir qui appeler et sur qui compter à quel moment, sera vitale pour succès de la mission.

Des ingénieurs pour cajoler une âme sensible

Le télescope d’une sensibilité exceptionnelle de 1,2 mètre d’Euclid captera une lumière vieille de dix milliards d’années, provenant de l’Univers primitif et qui ne nous atteint que maintenant. Ce faisant, il éclairera une question simple à laquelle nous n’avons toujours pas de réponse : de quoi est fait l’Univers ? Étonnamment, c’est aujourd’hui un mystère cosmique.

La matière dont nous sommes faits et la lumière qui nous permet de voir ne constituent que 5% de l’Univers. Le reste est sombre : l’énergie sombre représentant environ 70 % et l’énergie sombre les 25 % restants.

Mais qu’est-ce que la matière noire et l’énergie noire ? Euclide espère le découvrir, mais ses instruments ne sont aussi sensibles que les opérations leur permettent de l’être. Les ingénieurs du contrôle de mission de l’ESA devront protéger le télescope non blindé pendant et après le lancement, en s’assurant qu’aucune lumière directe du soleil ne le touche. Ils devront ensuite calibrer et pointer le vaisseau spatial avec une extrême précision, pour s’assurer qu’il peut voir clairement.

Du lancement à Lagrange

Euclid se lancera sur un EspaceX Faucon 9 fusée de Cap Canaveral, Floride, États-Unis, au plus tôt en juillet. Une manœuvre de correction de trajectoire le poussera vers le «point de Lagrange 2» – l’un des cinq points autour du Soleil et de la Terre où les forces gravitationnelles entre les deux corps s’équilibrent, créant des «plateaux» gravitationnels autour desquels les objets peuvent orbiter, de manière stable, sans trop travailler pour les maintenir en place.

Euclid rejoindra le télescope Gaia de l’ESA ici à L2 et le télescope spatial NASA/ESA James Webb. D’une distance moyenne de 1,5 million de km au-delà de l’orbite terrestre, il transmettra une quantité record de données vers la Terre via le réseau Etrack de stations au sol de l’ESA à travers le monde, des détails précieux sur l’Univers primitif et son évolution.

Tout cela sera répété dans les simulations en cours au centre de contrôle de mission ESOC de l’ESA, d’abord avec des équipes locales, puis en réunissant des équipes scientifiques du cœur technique ESTEC de l’ESA, SpaceX, des stations au sol et des partenaires de Thales Industry.

Suivre @esaoperations pour des mises à jour sur les simulations d’Euclid et les préparatifs de lancement, alors que les équipes sont testées avec des dizaines de scénarios les plus défavorables pendant qu’Euclid est sur Terre, en préparation de l’inconnu de l’espace.