Proba-3, un duo de satellites s’envole pour éclipser le Soleil

C’est une mission spatiale un peu spéciale qui doit quitter la Terre, mercredi 4 décembre. L’Agence spatiale européenne (ESA), qui la lance, définit, en effet, Proba-3 comme une « mission de démonstration ». Que recouvre cette expression ? « Avec une mission de démonstration, répond Damien Galano, chef du projet à l’ESA, on veut montrer ce qu’une technologie spécifique est capable de réaliser en orbite, dans les conditions spatiales. On veut prouver que ça fonctionne. » Le nom de « Proba » n’est donc pas à rapprocher du diminutif de « probabilité » qu’utilisent les mathématiciens mais plutôt du proba latin, qui signifie « épreuve ».

Une mission, mais deux satellites. En effet, Proba-3 va tenter de prouver que deux engins spatiaux peuvent voler en formation avec une précision diabolique. La Patrouille de France puissance 10. Le premier satellite est un télescope pointé vers le Soleil. Le second un occulteur rond de 1,4 mètre de diamètre, un écran qui doit se placer exactement devant le disque de notre étoile pour le masquer, exactement comme la Lune « éteint » Phœbus lors d’une éclipse totale. Le tout forme ce que les astronomes appellent un « coronographe » puisque la couronne – c’est-à-dire l’atmosphère solaire – apparaît comme par enchantement une fois le Soleil et sa lumière aveuglante effacés.

Avec Proba-3, l’ESA souhaite réussir une première, « démontrer qu’on peut contrôler précisément deux satellites, tant leur position relative que leur orientation, explique Damien Galano. La vitesse de l’un par rapport à l’autre sera presque égale à zéro alors même que tous deux iront à plusieurs kilomètres par seconde ». Ajoutons quelques chiffres pour mieux mesurer la dimension de l’exploit visé. Le satellite occulteur sera placé à 150 mètres de son collègue, projetant vers lui un cône d’ombre. Ladite ombre ne mesurera plus que 8 centimètres de diamètre en parvenant sur le coronographe dont la pupille d’entrée a un diamètre de 5 centimètres. « Nous voulons que cette pupille reste bien au milieu de l’ombre, précise Damien Galano. Si elle se trouve au bord, de la lumière va passer à cause de la diffraction. »

Caméras et rayon laser

Dans le fond, l’objectif de Proba-3 consiste à obtenir l’équivalent d’un télescope rigide mesurant un hectomètre et demi de long avec deux engins flottant dans le vide spatial. Pour parvenir à cette « rigidité » virtuelle, à ce que les satellites ne bougent pas l’un par rapport à l’autre, il faut que les deux connaissent précisément et à chaque moment leurs positions respectives. Plusieurs dispositifs sont utilisés à bord à cet effet : des caméras qui prennent des images de l’autre satellite ; un rayon laser renvoyé par rétroréflecteur ; des capteurs de lumière installés tout autour de l’entrée du télescope. Si la position doit être corrigée, c’est l’occulteur qui se déplace très légèrement grâce à de petites tuyères éjectant de l’azote.

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