ATHENA

Advanced Telescope for High ENergy Astrophysics

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ATHENA

Données générales

Organisation	Agence spatiale européenne
Domaine	Télescope spatial à rayons X
Statut	En développement
Autres noms	Advanced Telescope for High ENergy Astrophysics
Lancement	prévu le 24 décembre 2031[1],[2]
Durée	5 ans (mission primaire)
Site	[1]

Caractéristiques techniques

Orbite

Orbite	Héliocentrique
Localisation	Point de Lagrange L2

Télescope

Type	Wolter type I
Diamètre	3 m
Superficie	2 m2 à 1 keV
Focale	12 m
Longueur d'onde	Rayons X mous (0,1-15 keV)

Principaux instruments

X-IFU	Spectromètre imageur
WFI	Caméra grand champ

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L'Advanced Telescope for High ENergy Astrophysics ou ATHENA (anciennement International X-ray Observatory ou IXO) est un projet d'observatoire spatial à rayons X développé par l'Agence spatiale européenne (ESA) et la JAXA (agence d'exploration aérospatiale japonaise). ATHENA est une mission de classe L (L pour large) du programme européen Cosmic Vision dont le lancement est prévu en 2031^[1]. ATHENA remplace les projets XEUS et Constellation-X Observatory (en) proposés auparavant respectivement par l'ESA et la NASA^{[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9]}. Début 2012, les caractéristiques de la mission sont en cours de refonte à la suite de l'abandon de la participation de la NASA en 2011. En 2014, ATHENA est sélectionné comme seconde mission de classe L du programme Cosmic Vision.

Objectifs

L'observation du rayonnement X est cruciale pour la compréhension de la structure et de l'évolution des étoiles, des galaxies et de l'ensemble de l'Univers. Le rayonnement X met en évidence les régions de l'Univers les plus actives, où les particules très énergétiques sont créées ou portées à haute température par des champs magnétiques puissants, des explosions violentes ou des forces gravitationnelles intenses. Les rayons X peuvent être également associés à différentes phases de l'évolution stellaire comme les restes de supernova, les étoiles à neutrons et les trous noirs^[10]. ATHENA, en recueillant des données sur le rayonnement X, doit permettre de répondre aux questions d'astrophysiques suivantes :

• Que se passe-t-il à proximité d'un trou noir ?
• Comment croissent les trous noirs supermassifs ?
• Comment se forment les structures à grande échelle ?
• Quel est le lien entre ces processus ?

Pour répondre à ces différentes questions ATHENA va observer les orbites proches de l'horizon événementiel des trous noirs, mesurer la vitesse de rotation des trous noirs de plusieurs centaines de galaxies actives, utiliser la spectroscopie pour déterminer les caractéristiques de l'environnement des galaxie actives durant leur pic d'activité, rechercher les trous noirs supermassifs ayant un décalage vers le rouge z > 10, cartographier les mouvements et les turbulences des groupes de galaxies, rechercher la matière obscure dans les structures à grande échelle de l'Univers en utilisant les quasars situés en arrière-plan et observer les processus déclenchés à l'échelle galactique et intergalactique par l'injection d'énergie par les trous noirs^{[11],[12],[13],[14]}.

Caractéristiques techniques

Le cœur du télescope spatial ATHENA est un miroir de 2 m² (à 1 keV) de superficie avec une résolution angulaire de 5 secondes d'arc, avec un banc d'optique de 12 mètres de longueur de focale. Cette structure est déployable pour pouvoir tenir sous la coiffe d'un lanceur^[5],[15].

Développement

Le lancement d'ATHENA est prévu en 2031^[1]. Le télescope doit être placé sur une orbite héliocentrique autour du point de Lagrange L₂ du système Soleil-Terre^[5]. Le satellite doit être utilisé au minimum 5 ans et si possible 10 ans^[5].

Notes et références

Document de référence

• (en) Article scientifique de l'ESA présentant la mission (36 pages).

Voir aussi

Articles connexes

• XEUS.

Liens externes

• (en) Page officielle sur le site de l'ESA.
• (en) Page officielle sur le site de la NASA.
• « Athena : l'observatoire du X », La Méthode scientifique, France Culture, 28 septembre 2021.

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