Des nouvelles du satellite Microscope

Interview croisée d’Isabelle Petitbon, responsable du programme Physique fondamentale et de Pierre-Yves Guidotti, chef de projet exploitation.

Isabelle, pouvez-vous rappeler le principe de la mission ?

MICROSCOPE a pour objectif de tester le principe d’équivalence. Ce principe, issu des travaux d’Einstein, prévoit que tous les corps tombent avec la même vitesse, quelle que soit leur masse ou leur composition, à condition de ne subir aucune perturbation, comme celle du frottement de l’air par exemple.

MICROSCOPE est placé en orbite basse autour de la Terre (à 710 km d’altitude), où il est important de neutraliser le frottement atmosphérique résiduel qui fausserait les mesures. C’est pour cela que l’on utilise un système de compensation de traînée. Le Système de Contrôle d’Attitude et d’Accélération (SCAA) qui maintient le satellite en chute libre parfaite grâce à des micro-poussées, s’appuie sur les mesures d’accélération de l’instrument scientifique, et sur les mesures d’un senseur stellaire. Ce dernier oriente le satellite par rapport aux étoiles, mais il est perturbé par la lumière de la pleine Lune. Les sessions scientifiques ont donc lieu dans les phases d’inter-lune (entre deux périodes de pleine Lune).

Pierre-Yves, pouvez-vous faire le point sur l’avancement des recherches ?

Les premières séries de mesures scientifiques ont eu lieu en fin d’année 2016, et nous alternons les sessions entre celles dédiées à l’instrument de référence et celles dédiées à l’instrument de mesure du principe d’équivalence. Nous utilisons principalement le mode de pointage spinné dans lequel le satellite est en rotation constante sur lui-même. Cela permet d’augmenter la fréquence du signal mesuré par l’instrument, et d’améliorer le rapport signal sur bruit.

Lors de la période inter-lune de mi-janvier à mi-février, MICROSCOPE a pu cueillir dans son panier 200 orbites de mesure avec le senseur étalon SU-REF. Cet instrument utilise des masses internes et externes de même composition (Platine), pour lesquelles aucune violation du principe d’équivalence ne peut être mesurée. Ces 200 orbites de chute libre pour l’instrument, ainsi qu’une série complète d’étalonnages, permettent de certifier la qualité des mesures réalisées.

La période inter-lune de mi-février à mi-mars a ensuite été dédiée au second senseur. Le senseur SU-EP mesure le principe d’équivalence SU-EP à l’aide de 2 masses différentes (en Platine et en Titane). Pour accumuler des données de meilleure qualité et dans un minimum de temps, la vitesse de rotation de MICROSCOPE a été poussée au maximum compatible avec le SCAA (session spin-max). Dans ce mode, le satellite tourne à la vitesse maximale autorisée par les capacités du système de micro-propulsion gaz froid, soit un tour en 5 minutes : 4 fois plus vite qu’en spin normal. C’est une belle nouveauté dans le monde MICROSCOPE, pour toujours améliorer la performance. Avec 230 orbites engrangées sur cette période et des signaux très propres, les équipes sont vraiment satisfaites du résultat intermédiaire. MICROSCOPE est dans un processus de cumul des données avec des performances stables dans le temps.

Le 10 mars, l’instrument SU-EP était éteint pour la pause sélène. Les équipes SCAA ont pris des images avec le senseur stellaire et consolidé leur expertise. Le personnel naviguant a sollicité le récepteur GNSS lors d’une session technologique.

Pierre-Yves, quels sont les prochaines étapes ?

D’ici au 9 mai, deux périodes d’inter-Lune dédiées au senseur SU-EP attendent encore MICROSCOPE, avant une longue période d’éclipses sans observation scientifique. En effet, les variations thermiques liées aux éclipses de la période estivale ne sont pas propices aux mesures.

En juin le projet pourra communiquer autour des premiers résultats scientifiques qui paraîtront.