Uhuru (satellite)
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Uhuru ou SAS-A (Small Astronomy Satellite) ou encore X-ray Explorer, est le premier satellite lancé spécifiquement dans le but de faire de l'astronomie en rayons X. Uhuru a été à l'origine de plusieurs grandes avancées scientifiques, comme la découverte et l'étude détaillée de binaires X. Il a également permis de dresser le premier catalogue des sources célestes de rayons X. Lancé le Modèle:Date, sa mission a pris fin en mars 1973. Uhuru est la tête de série de plusieurs petits satellites d'astronomie lancés par la NASA.
Contexte
Les rayons X d'origine céleste sont interceptés par l'atmosphère de la planète et ne peuvent être observés depuis le sol. Les premières observations ont été effectuées en utilisant des fusées-sondes à partir de 1948. La NASA, dans le cadre de son programme scientifique programme Explorer, décide à la fin des années 1960 de lancer un satellite destiné à l'observation de ce type de rayonnement. SAS-A, rebaptisé par la suite Uhuru, est le premier satellite du programme SAS (Small Astronomy Satellite) dont l'objectif est mener des missions d'observation spatiale permettant de détecter les sources de rayons gamma et X. La gestion du programme SAS est confiée au centre spatial Goddard. La fabrication du satellite est réalisée par l’Applied Physics Laboratory de l'université Johns-Hopkins. Uhuru est le Modèle:45e du programme Explorer<ref name=kitpresse/>.
Objectifs
L'objectif fixé à la mission avant le lancement est de dresser un catalogue des sources de rayons X situées dans notre galaxie et à l'extérieur de celle-ci, en effectuant un balayage systématique de la sphère céleste pour les énergies comprises entre 2 keV et Modèle:Unité. Les données recueillies portent sur la position, la puissance, la composition spectrale et les variations temporelles à l'échelle des minutes comme des mois. La précision attendue de l'instrument est de 1 minute d'arc pour les sources les plus puissantes et de 15 minutes d'arc pour les sources les plus faibles<ref name=kitpresse>Modèle:Lien web</ref>.
Instrumentation
L'instrument utilisé pour observer les rayonnements X est une version améliorée d'un instrument ayant volé auparavant à bord de fusées-sondes. L'instrument d'une masse de Modèle:Unité est constitué de deux ensembles identiques, indépendants et redondants constitués d'un collimateur mécanique qui définit la portion du ciel observée, un détecteur de type compteur proportionnel à gaz et l'électronique associée. L'un des deux collimateurs a un champ optique étroit de 1x10° tandis que le deuxième dispose d'un champ optique large de 10x10° fournissant une meilleure sensibilité. La localisation de la source des rayons X est déterminée à l'aide d'un viseur d'étoiles et de capteurs solaires dont l'axe est aligné avec celui des collimateurs. Chaque détecteur permet d'observer des photons incidents ayant une énergie comprise entre Modèle:Unité/2, avec une limite de sensibilité Modèle:Unité/(cm2·s) (soit Modèle:Unité du flux de la nébuleuse du Crabe). Les deux capteurs ont un rendement de 10 % dans la zone des 2-20 keV. La limite basse découle de la présence d'un écran thermique fin et de la transparence des fenêtres d'observation en béryllium tandis que la limite haute était liée aux propriétés de transmission du gaz utilisé dans le compteur. Des techniques utilisant notamment l'anticoïncidence sont utilisées pour écarter les particules et photons à haute énergie générateurs de bruit de fond<ref name=kitpresse/>.
Le satellite
Uhuru qui a une masse totale de Modèle:Unité pour une envergure totale de Modèle:Unité comprend deux parties : la charge utile constituée par l'instrument rayons X et la plate-forme qui regroupe les équipements nécessaires au fonctionnement du satellite. Cette dernière, d'une masse de Modèle:Unité, est commune à toute une série de satellites scientifiques pour réduire le coût de fabrication. C'est un cylindre dont la coque en aluminium mesure Modèle:Unité de diamètre pour Modèle:Unité de long. Quatre panneaux solaires déployés en orbite sont fixés à la périphérie du cylindre et fournissent en tout Modèle:Unité. Au bout de 3 des 4 panneaux solaires sont fixées une antenne utilisée pour transmettre les données télémétriques et deux antennes permettant de recevoir les commandes. Le satellite est en rotation lente à raison de 5 tours par heure, ce qui permet à la fenêtre de l'instrument X de balayer entièrement le ciel à la recherche de sources de rayons X. Le contrôle d'attitude est assuré par une roue interne qui tourne comme un gyroscope ainsi que par un magnéto-coupleur qui utilise le champ magnétique terrestre<ref name=kitpresse/>.
Déroulement de la mission
Uhuru est lancé le Modèle:Date depuis la plate-forme San Marco située sur la côte du Kenya par une fusée légère Scout. Le satellite a été placé sur une orbite quasi circulaire de Modèle:Unité à l'apogée, Modèle:Unité au périgée, d'une inclinaison de 3°, avec une période de Modèle:Nobr. La mission prend fin en mars 1973.
Résultats
Uhuru a été à l'origine de plusieurs grandes avancées scientifiques comme la découverte et l'étude détaillée de binaires X telles que Modèle:Lien, ainsi que l'identification de Cygnus X-1, premier objet soupçonné d'être un trou noir, mais aussi l'identification de nombreuses sources de rayons X extragalactiques. Les données collectées par Uhuru ont permis la réalisation du premier catalogue systématique des sources de rayons X dans le ciel, dont la dernière version (Catalogue 4U) répertoriait 339 objets répartis sur l'ensemble de la voûte céleste dans la bande des Modèle:Unité/2.
Origine du nom
Son nom, « Uhuru », est le mot swahili pour liberté. Il a été attribué pour remercier le Kenya qui héberge dans ses eaux continentales la plate forme de San Marco au large de Malindi, d'où a été lancé le satellite. Le jour de lancement, le Modèle:Nobr, était également l'anniversaire de l'indépendance du Kenya.
Références
Bibliographie
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Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Uhuru Satellite Page du Centre spatial Godard de la NASA
- {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Présentation du satellite à la presse pour le lancement (NASA)
