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Organisation | NASA, SAO, CXC | |||
Domaine | Rayons X | |||
Orbite | fortement elliptique 10 000-140 161 km (période : 64h 18mn) |
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Lancement | 23 juillet 1999 | |||
Extraction | en opération | |||
Masse | 4,800 kg | |||
Autres noms | Advanced X-ray Astrophysics Facility (AXAF) | |||
Programme | Grands observatoires | |||
Page web | http://chandra.harvard.edu/ | |||
Caractéristiques physiques | ||||
Technologie | 4 paires de réflecteurs paraboliques/hyperboliques | |||
Diamètre | 1.2 m | |||
Surface | 400 cm2 | |||
Focale | 10m | |||
Instruments | ||||
ACIS | spectromètre X | |||
HRC | caméra X | |||
HETGS | spectromètre X à haute résolution (réseau de diffraction) | |||
LETGS | spectromètre X à haute résolution (réseau de diffraction) |
Le satellite Chandra est un télescope à rayons X. Il a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93.
Son nom vient de celui du physicien Subrahmanyan Chandrasekhar qui est connu pour avoir évalué la masse limite des naines blanches pour devenir des étoiles à neutrons. De manière adéquate, le terme sanskrit de Chandra signifie lumineux (et désigne la Lune).
Avant son lancement, Chandra portait également le nom de Advanced X-ray Astrophysics Facility (AXAF).
Chandra a profondément transformé notre connaissance de l'univers et a apporté un nombre considérable d'informations nouvelles ou inattendues. Parmi celles-ci on peut compter :
Contrairement aux télescopes optiques qui se contentent de surfaces paraboliques comme moiroirs, les télescopes à rayons X utilisent des surfaces complexes (paraboliques et hyperboliques) dont la surface est recouverte d'iridium. Les photons X ont une énergie telle que les miroirs traditionnels sont traversés et qu'il faut plutôt utiliser un angle d'incidence rasant pour les réfléchir (voir aussi l'article Focalisation (optique)#Télescopes à rayons X). Chandra utilise 4 paires de miroirs qui, en association avec la structure portante, portent le nom de High Resolution Mirror Assembly (HRMA). Les miroirs de Chandra (bien meilleurs que ceux recouverts d'or des premiers télescopes X en orbite) autorisent une résolution angulaire record de 0,5 seconde d'arc (2,4 µrad).
L'orbite fortement elliptique de Chandra lui autorise des périodes d'observation allant jusqu'à 55 heures (pour une période orbitale de 65 heures).
Le Science Instrument Module (SIM) porte les deux instruments du plan focal, ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer) et HRC (High Resolution Camera), pour les placer en position d'observation selon le programme demandé.
ACIS comporte 10 CCD et fournit des images aussi bien qu'une information spectrale des objets observés. Il travaille dans la gamme de 0.2 à 10 keV. HRC comporte deux plaques à micro-canaux (micro-channel plates) et couvre la gamme de 0.1 à 10 keV. Il a aussi une résolution de 16 microsecondes. Ces deux instruments peuvent être utilisés seuls ou en association avec un des deux réseaux de diffraction.
Les réseaux de diffraction, qui peuvent être placés dans l'axe optique derrière les miroirs, offrent la capacité d'une spectroscopie à haute résolution. Le HETGS (High Energy Transmission Grating Spectrometer) travaille dans la gamme de 0.4 à 10 keV et dispose d'une résolution spectrale de 60-1000. Le LETGS (Low Energy Transmission Grating Spectrometer) travaille dans la gamme de 0.09 à 3 keV et une résolution de 40-2000.
En 1976, Chandra (encore nommé AXAF à ce moment-là) a été proposé à la NASA par Riccardo Giacconi et Harvey Tananbaum. L'année suivante, les travaux ont commencé au Marshall Space Flight Center (MSFC) et au Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO). Entre temps, en 1978, la NASA a lancé et mis en orbite le premier télescope à rayons X Einstein (HEAO-2). En 1992, pour en réduire les coûts, le satellite a été radicalement réétudié. Quatre des douze miroirs prévus ont été éliminés (avec deux des six instruments scientifiques). L'orbite de Chandra a été transformée en une orbite fortement elliptique dont le point le plus éloigné se situe à un tiers de la distance Terre-Lune. Ces transformations ont éliminé complètement la possibilité de missions de maintenance ou d'entretien par la navette spatiale mais ont placé la majeure partie de l'orbite au-delà de la ceinture de Van Allen (zone de radiations intenses).
AXAF a acquis son nouveau nom de Chandra en 1998 et a été lancé en 1999 par la navette spatiale Columbia lors de la mission STS-93. À ce moment, il était la charge la plus lourde jamais emportée par une navette spatiale, pour une bonne part à cause du booster qui devait l'insérer dans son orbite haute (l'Inertial Upper Stage).
Un mois après son lancement, Chandra a commencé à renvoyer des données d'observation. Il le fait continuellement depuis. Les opérations sont conduites par le SAO au Chandra X-ray Center à Cambridge, Massachusetts, avec l'assistance du MIT et du Northrop Grumman Space Technology. Les CCD d'ACIS ont été endommagés par les premiers passages dans la ceinture de Van Allen. Pour éviter que cela ne se reproduise, une procédure de retrait systématique de cet instrument hors du plan focal lors de ces passages a été mise en place.