PLANCK

[bruno beckert 727]

Bonjour

Dans Le Monde ( excellent journal...) daté du mercredi 14 février, 1/4 de page bien tassé sur la sonde PLANCK
A l'été 2008 une Ariane 5ECA doit lancer en même temps que le télescope spatial HERSCHEL, vers un point de Lagrange
Terre - Soleil, une sonde "30 fois plus précise que WMAP et 1000 fois plus que COBE"
La comparaison amusant associée : permettrait de distinguer la chaleur d'un lapin sur la lune ( strictemnt sic...)
Deux instrument scités : HFI et LFI
LFI développé en Italie
HFI au CNES
Une cartographie de la polarisation du fond diffus est programmée
Les détecteurs seront refroidis à mieux que 1/10 K

Pour Monsieur Serge : coût de la sonde 600 ME

Bonne chance

[Astro 111 0]

Pour en savoir plus et voir les photos : http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=3732

Amicalement,
Quentin

[maire 251]

PLANCKer vous, en ce moment les commentaires sur les sondes astros sont CORROT zif

[vaufrèges 0]

Oui, "Le Monde" ==> Un journal fabuleux ! Presque aussi bon que "Le Figaro"...

Planck est sous maitrise d'ouvrage de l'ESA mais avec une forte prédominance du CNES pour l'instrument HFI, et du satellite avec Alcatel.
Ce qui parait assez délicat, c'est la nécessité, pour une performance optimum, de refroidir les détecteurs à 100mK, et de maintenir ce niveau sans fluctuations.

La réfrigération est une invention CNRS/CRTBT couverte par un brevet CNES. Des réserves d'hélium 3 et d'hélium 4 comprimés dans des sphères donnent une autonomie de 14 mois au réfrigérateur.

Bref, lorsqu'à l'été 2008 Planck sera positionné au point de Lagrange, il restera à vérifier si tous ces systèmes complexes sont bien opérationnels...et s'ils le resteront.
Assurément, quelques moments d'angoisse à prévoir pour tous les responsables, car il semble que l'on soit là aux limites techniques actuelles.

Mais si tout est OK, alors..Bingo...!!

[Ce message a été modifié par vaufrèges (Édité le 13-02-2007).]

[PascalD 4 355]

Pourvu que les canicules du point de Lagrange n' emballent pas le dispositif de refroidissement!

(loin , je suis loin)

A+
--
Pascal.

[vaufrèges 0]

"Pourvu que les canicules du point de Lagrange n' emballent pas le dispositif de refroidissement"
PascalD > Tu ne crois peut-être pas si bien dire.

Le point de Lagrange L2 est situé à 1,5 millions de km de la terre. L’éloignement constant de la terre et du soleil permettra un environnement thermique « stable ».

Mais dans l’espace, et aux distances habituelles de nos satellites, les températures dues uniquement au rayonnement, atteignent (environ) 150°c au soleil et -100°c à l’ombre.

Hors, les bolomètres de l’Instrument à Haute Fréquence (HFI) doivent fonctionner à 0,1 K soit -272,9°c, donc quasiment au zéro absolu !
On peut donc considérer l’environnement comme « caniculaire » en effet, et les systèmes de réfrigération devront s’avérer très efficaces…

Tout au long de sa mission, le satellite présentera sa face inférieure – dallée de cellules solaires – au Soleil. De plus, son module de charge utile – sur la face opposée – sera séparé du module de service par trois écrans de protection.
« Ce concept de refroidissement passif par “effet miroir” est totalement inédit » souligne Jean-Jacques Juillet, chef de projet Herschel/Planck chez Alcatel Space. Néanmoins, il a également été retenu pour le futur télescope spatial James Webb, de la NASA, auquel contribuera l’ESA et qui doit succéder au télescope spatial Hubble. Ce système devrait permettre d’isoler la charge utile du module de service – dont la température avoisinera les 300 K (27°C) – et de maintenir le télescope entre 50 et 60 K. Nous atteindrons l’équilibre thermique en 10 jours environ ».

Pour refroidir les instruments, trois systèmes actifs seront utilisés. Le premier est un refroidisseur à absorption, fourni par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) américain. Il permettra de passer de 60 à 20 K, température de fonctionnement de l’instrument à basse fréquence (LFI).
Un deuxième refroidisseur, fourni par le Rutherford Appleton Laboratory (RAL) britannique, abaissera la température de 20 à 4 K.
Enfin, un refroidisseur à dilution d’hélium permettra d’atteindre la température de 0,1K requise pour les détecteurs du HFI.

Ce dernier refroidisseur a été mis au point par le CRTBT (Centre de Recherche sur les Très Basses Températures) de Grenoble et a déjà volé sur le ballon stratosphérique « Archéops » du CNRS qui a étudié le rayonnement fossile en 2001/2002.

Un sacré pari technique, à suivre avec intérêt.

[frédogoto 2 005]

quote:

---

La réfrigération est une invention CNRS/CRTBT couverte par un brevet CNES. Des réserves d'hélium 3 et d'hélium 4 comprimés dans des sphères donnent une autonomie de 14 mois au réfrigérateur.

---

J'ai jamais compris ça.. pourquoi ne pas faire une refrégiration en circuit fermé ? cela donnera un durée de vie plus longue à la mission... amoi que l'on ne sache pas faire de compresseur capable de fonctionner sous ces températures...

[vaufrèges 0]

En effet Fredo.

A ces niveaux de température proches du zéro absolu, on entre dans un domaine dévolu à la cryogénie.
Le système retenu pour Planck s'inspire du "cryostat à dilution" :

Dans les cryostats à dilution, l'hélium accomplit un cycle en circuit fermé. Dans la branche montante il subit une concentration et finalement une distillation qui l'amène pratiquement à l'état pur à température ambiante. En redescendant dans le cryostat, il passe par différents échangeurs de chaleur qui l'amènent à l'état liquide dans la chambre de dilution.
C'est là qu'une l'évaporation quantique a lieu, l'hélium 3 étant dilué dans l'hélium 4 à une proportion de 6 % environ.
Ce genre de cryostat, difficile à réaliser et à utiliser, présente toutefois l'avantage de donner accès à des températures de l'ordre de 5 mK. Il est utilisé principalement en recherche fondamentale, pour l'étude des propriétés de la matière à très basse température.

Ce système, même en circuit fermé, ne peut certainement pas fonctionner indéfiniment. 14 mois, c'est probablement la limite basse définie par le CRTBT dans les conditions d'environnement thermique du satellite au point de Lagrange L2.

[PascalD 4 355]

Euh .. l' espace étant un excellent isolant, j' ai bien peur que les lois de la thermodynamique n' interdisent purement et simplement le fonctionnement en circuit fermé, non ?

[vaufrèges 0]

Il y a trois mécanismes principaux pour le transfert de chaleur : conduction, convection et rayonnement.

Dans la conduction, la chaleur ou l'énergie thermique est transférée par les collisions qui ont lieu entre les molécules qui portent la chaleur.
La convection, en revanche, comporte le mouvement corporel des molécules plus énergiques dans un liquide ou un gaz, par exemple l'air.

Pas question de convection pour notre sytème dans le vide spatial.
Le transfert de l'énergie par rayonnement comporte l'écoulement du rayonnement électromagnétique. À la différence de la conduction et de la convection, le rayonnement peut avoir lieu à travers un vide, comme l'espace

Je suppose donc que les ingénieurs du CRTBT de Grenoble ont optimisé au mieux cette possibilité, avec l'utilisation du rayonnement thermique du vide spatial à l'ombre (-100°c à -200°c).

[PascalD 4 355]

On pourrait aussi imaginer d' évacuer une partie du fluide chaud dans l' espace. ça doit être plus efficace qu' un circuit fermé avec refroidissement purement radiatif ... Mais c' est clair que l' autonomie serait plus faible.

Celà dit ça rendrait le pointage un peu difficile

En tout cas merci pour toutes ces précisions !

A+
--
Pascal.

[Ce message a été modifié par PascalD (Édité le 14-02-2007).]

[jackbauer 2 413]

La fin de l'article a de quoi étonner voir surprendre :

"Cette invention, brevetée par le CNES, repose sur l'interaction de l'hélium 3 et de l'hélium 4, seule capable d'une telle efficacité en apesanteur. Son défaut est de fonctionner en circuit ouvert : le gaz s'échappe dans l'espace après avoir refroidi les détecteurs. Et au prix exorbitant de l'hélium 3, si rare que les besoins de Planck correspondent à une année et demie de la production mondiale, la sonde, d'un coût estimé à 600 millions d'euros, n'est pas certaine de s'envoler avec des réservoirs pleins. Cela pourrait abréger ses deux années d'observation. "

Faut-il en rire ou en pleurer ?

[vaufrèges 0]

jackbauer > Surprenant en effet !! Merci pour le scoop.

"Suite de l'article" > Peus-tu préciser ta source, je n'ai pas trouvé cette info...ou peut-être l'ais-je zappé.
En tout cas, ils sont plutôt discret sur cet aspect.

Par contre, en fouinant bien, je viens de trouver une mention de ce problème :
"Pour d'autres missions, Air liquide prépare un procédé en circuit fermé afin que les coûteux isotopes de l'hélium ne soient plus relâchés dans l'espace"

Ca semble plus que nécessaire...

[Joël Cambre 1]

Excellentes, tes illustrations Vaufrèges!

MDR, Eric, mais on n'est pas corrosifs du tout... 600 millions d'euros c'est rien du tout, une misère.

[vaufrèges 0]

Tu as raison Joël, c'est pas nous qui critiquons ces dépenses, c'est Superfulgur qui les trouve injustifées et qui préfèrerait les voir consacrées à la "conquête" spatiale vols habités !!...

C'est pas lui ?? J'ai pas compris ? Alors je dois confondre avec quelqu'un d'autre..
Aussi, avec sa manie du second degré, on s'y perd.

Coïncidence ! Je viens de recevoir (l'excellent) "Espace Magazine" qui fait du satellite Planck la vedette de ce numéro.

Je cite Yvan BLANC, Chef de projet Herschel-Planck au CNES :

"Le refroidissement du plan focal de HFI n'est possible que par un système à dilution de deux isotopes d'hélium, l'hélium 4 et l'hélium 3. Le premier se trouve partout, mais l'hélium 3 est un produit très rare. Pour donner un ordre de grandeur, l'HELIUM 3 NECESSAIRE POUR PLANCK REPRESENTE DEUX ANNEES DE PRODUCTION MONDIALE ! Cela a donc été anticipé depuis longtemps";
Fin de citation.

On comprend mieux pourquoi ce refroidissement à 0,1K est une première spatiale...
Et de ce froid dépend la précision des mesures.

En tout cas PascalD, aussi étonnant que cela paraisse, tu avais donc tout à fait raison d'envisager la solution du circuit "ouvert".

[SBrunier 13]

vaufrèges,
tu as parfaitement raison, je suis scandalisé !

1 : on fout mes impôts en l'air (600 millions) pour un satellite à la noix dont personne n'a rien à f....e.

2 : ce satellite va utiliser de l'hélium-3, qui est hyper coûteux et hyper rare.

C'est une honte... cela fait des années que les partisans du vols habités veulent installer une base lunaire, laquelle permettrait justement de récolter de l'hélium-3 lequel entre autres permettrait d'alimenter Super-Iter, la méga centrale nucléaire du futur de l'avenir qui donne de l'énergie infinie sans polluer !

On marche à l'envers...

D'un côté 600 millions dépensés en conneries : découvrir l'origine du monde, tout çà.

De l'autre, la vraie science, la base lunaire qui permettrait de progresser vers l'avenir du futur pour un investissement finalement assez raisonnable : 200 milliards pour retourner sur la Lune, 200 milliards pour une base lunaire, 2000 milliards pour exploiter l'hélium-3, soit MOINS DE 2500 MILLIARDS !

Superfulgur

PS : Ahhhhhhh, çà fait du bien, d'écrire ces conneries...

[Joël Cambre 1]

L'origine du monde... C'est pas cher payé finalement 600 millions pour ça nan?

[vaufrèges 0]

Gaffe les gars, c'est l'artillerie lourde !!

Nous...on est là...on papotte gentiment...et puis voilà...une petite allusion anodine sur la conquête spatiale....et vlan! ça nous tombe dessus.
C'est trop injuste...

CALIMERO

L'Hélium 3 sur la lune : à la pelle !!...enfin...au buldoozer...Heu..Y'en a y parait.

Mais les choses ne sont pas simples. Pour extraire l'hélium 3 du sol lunaire, il faut chauffer les roches à 800 degrés Celsius, et....200 millions de tonnes de sol lunaire sont nécessaires pour produire une tonne de ce gaz.
Bref, c'est un peu du pipo cette histoire. Pour le coup, Superfulgur a raison (Dur à admettre...).

[Ce message a été modifié par vaufrèges (Édité le 15-02-2007).]

[SBrunier 13]

Euh, Joël, 600 millions pour un tableau de Courbet, nan, je crois que c'est surrévalué.

S

PS : Gustave, pas Julien, pour les 18 ans et moins...

[hamilton 7 305]

Bravo!La symbolique de ce tableau corrobore la thèse selon laquelle la quête des origines,à tout le moins son coût,est un véritable gouffre...

"connerie du soir,espoir.."

[vaufrèges 0]

Oui hamilton, un gouffre...mais pas insondable !

Tout ça à cause du Gustave. L'avait besoin de torcher un tableau pareil ?

[Joël Cambre 1]

Bon pour Serge, parce-qu'il le vaut bien, le lien qui donne les 181 choses à faire sur la Lune! http://www.cidehom.com/science_at_nasa.php?_a_id=276 http://www.nasa.gov/pdf/163560main_LunarExplorationObjectives.pdf

Oh je suis loin moi...

[Ce message a été modifié par Joël Cambre (Édité le 15-02-2007).]

[jackbauer 2 413]

Pour Vaufrèges :
L'article dont je cite les dernières lignes n'est autre que celui du Monde du 14/02 (signé par Jérôme Fenoglio) et qui fait l'objet de ce topic dans le forum.
Le Monde étant censé être un journal de référence, cela mérite que l'on se pose quand même la question !! J'ai moi aussi le dernier n° d' Espace Magazine qui contredit cette info...
A noter qu' Air & Cosmos du 9/02 consacre lui aussi un article à PLANCK ; On peut y lire ceci :

"Le flux de rayonnement thermique sera ainsi mesuré grâce à des detecteurs refroidis à 0,1°C au dessus du zéro absolu (0.1K ou -273°C). Jamais nous n'avons eu de détecteur aussi froid dans l'espace. La carte des températures sera réalisée avec une précision ultime qui ne pourra être dépassée avant des siècles et des siècles, ont affirmé les astrophysiciens JL Puget (IAS) et F. Bouchet (IAP)

[SBrunier 13]

jackbauer !
Transmission de pensée !
J'avais envie de mettre cette étonnante phrase lue dans A&C en ligne !

Ca me laisse perplexe...

Ca veut dire quoi, que la cosmologie est terminée en 2008 ?

J'avais tiqué voici quelques années par une ITV de P.Bouchet qui disait un peu pareil, en caricaturant à peine, il annonçait :

"qu'avec Planck,on saurait tout, toutes les constantes cosmologiques seraient mesurées à 0.00000000000000000001 % près, etc"

je caricature à peine, on avait l'impression, à la limite, que c'était même pas la peine de lancer le satellite, il avait l'air hypra sûr des résultats, et ne semblait laisser aucune porte ouverte à l'imprévu, çà m'avait laissé très perplexe.....................

S

[vaufrèges 0]

Que certains responsables parlent de cette mission en termes dithyrambiques ne me surprend plus.

On a eu l'E-ELT "100 fois plus sensible...), Corot qui doit dénicher des extraterrestres, et maintenant avec Planck, on a "une précision ultime qui ne pourra être dépassée avant des siècles et des siècles" (c'est un peu un langage de curé..non ?).

Manifestement, il semble qu'il y ait plus d'enthousiasme "débordant" que de mauvaise foi. Enfin je pense, j'espère.

Effectivement jackbauer > plus inquiétante est la différence constatée entre les infos du Monde : "l'hélium 3, si rare que les besoins de Planck correspondent à une année et demie de la production mondiale, la sonde, d'un coût estimé à 600 millions d'euros, n'est pas certaine de s'envoler avec des réservoirs pleins."

....Et celles d'Espace Magazine : "Pour donner un ordre de grandeur, l'HELIUM 3 NECESSAIRE POUR PLANCK REPRESENTE DEUX ANNEES DE PRODUCTION MONDIALE ! Cela a donc été anticipé depuis longtemps".

Si on veut rester positif, cette déclaration du responsable CNES n'est pas totalement contradictoire...elle se veut plutôt rassurante.
D'ici juillet 2008, ils ont encore un peu de marge pour assurer.

Superfulgur : Quand je pense que tu jouais la "pucelle effarouchée" avec la "rainure" , ton "Origine du monde" c'est une honte !!

[Ce message a été modifié par vaufrèges (Édité le 16-02-2007).]