MIRI, Prêt pour la Science!

Le deuxième des quatre principaux instruments scientifiques du JWST, MIRI, le seul qui observera dans l’infrarouge thermique (entre 5 et 28 micron), a terminé ses préparatifs post-lancement et est maintenant prêt pour la science. Le premier a obtenir ce blanc-seing fut la semaine dernière l’instrument NIRISS conçu et réalisé par l’agence spatiale canadienne  (ASC).

 

Après que les performances d’imagerie et de spectroscopie ont été validées les deux dernières semaines, le dernier mode de MIRI à être activé était sa capacité d’imagerie coronagraphique, qui utilise deux styles de masques différents pour empêcher la lumière des étoiles de frapper ses capteurs lors de l’observation des planètes en orbite de l’étoile. Ces masques tout à fait révolutionnaires, et les premiers à être utilisés dans l’espaces (appelés 4QPM pour “Four Quadrants Phase Mask” (voir sur le site) monochromatiques donc personnalisés à des longueurs d’onde spécialement choisies pour l’étude des atmosphère d’exoplanètes, devraient permettre aux scientifiques d’étudier, outre leurs atmosphères, les disques de poussière autour de leurs étoiles hôtes d’une manière inédite. Un autre coronographe plus traditionnel (Coronographe de Lyot) permettra d’étudier aux plus longues longueurs d’onde les disques de poussières autour de certaines étoiles, et de fixer pour les exoplanètes un continuum qui devrait permettre une détermination de leurs températures. 

Avec les trois autres instruments du JWST, MIRI a d’abord refroidi à l’ombre du pare-soleil du JWST  (-183° Celsius). Pour réaliser la science voulue, il fallait descendre à moins de 7° K (Kelvins) , soit près de -266°C — quelques degrés à peine au-dessus de la température la plus basse que l’on puisse atteindre — en utilisant un cryorefroidisseur développé au JPL à Pasadena (Jet Propulsion Laboratory, NASA). Ces températures de fonctionnement extrêmes permettent à MIRI de fournir des images et des spectres dans l’infrarouge moyen (appelé souvent “thermique”) avec une combinaison sans précédent de netteté et de sensibilité.

“Nous sommes extrêmement satisfaits et nous nous réjouissons de constater que MIRI est  maintenant un instrument fonctionnel et à la fine pointe de la technologie qui offre des performances supérieures aux attentes dans toutes ses capacités. Notre équipe multinationale de mise en service a fait un travail fantastique pour préparer MIRI en quelques semaines seulement. Aujourd’hui, nous célébrons toutes les personnes, tous les scientifiques, tous les ingénieurs, tous les gestionnaires, toutes les agences nationales, l’ESA et la NASA, qui ont fait de cet instrument une réalité alors que MIRI commence à explorer l’univers infrarouge de façons et à des profondeurs jamais atteintes auparavant “

Gillian Wright, UK Astronomy Technology Center,  première responsable l’instrument MIRI au sein du Consortium Européen, et George Rieke, responsable US scientifique de MIRI, de l’Université d’Arizona.

MIRI a été développé en partenariat entre l’ESA (Agence Spatiale Européenne), et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL à Pasadena) qui ont piloté un consortium multinational Européen, dont plusieurs laboratoires Français, sous l’égide du CNES et la maîtrise d’œuvre du CEA : le département d’Astrophysique, bien sûr, mais aussi le DEDIP- Département d’Electronique, des Détecteurs et d’Informatique, et le DIS – Département  d’Ingiénerie des Systèmes, qui ont joué un rôle majeur dans l’élaboration du banc de test et la mécanique de MIRIm  (la composante Imageur/ coronographes/ spectroscopie à basse résolution de MIRI). Le premier responsable scientifique et technique pour la France est Pierre Olivier Lagage, directeur du Département d’Astrophysique du CEA. Il est nécessaire aussi de souligner l’apport fondamental du LESIA (Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique) de l’observatoire de Paris, qui s’est chargé de la “révolution” coronographique dont est équipé l’instrument MIRI, et aussi l’IAS (institut d’astrophysique spatiale) de l’université Paris Saclay pour son apport dans le traitement et l’archivage des données à venir, sans oublier le laboratoire d’astrophysique de Marseille (LAM) qui a participé activement aux premières phases de réalisation de MIRIm.

De gauche à droite: George Rieke (U. Arizona), Gillian Wright (UK ATC), Pierre-Olivier Lagage (CEA/AIM), Mike Ressler (JPL), les 4 principaux artisans de cette exceptionnelle réussite qu’est MIRI. 

Toute la communauté astronomique internationale, mais surtout la communauté française attendent avec grande impatience les premières images de MIRI qui seront délivrées le 12 juillet prochain (2022) (voir actualité précédente).

La conception et la réalisation de la partie “imageur” de MIRI (imagerie, spectroscopie a basse résolution, coronographie) conçue et réalisée en France est une remarquable réussite dont la communauté astronomique nationale peut être fière!