HUBBLE, télescope spatial

Des instruments performants

Au fil des missions de maintenance, plusieurs instruments scientifiques ont donc été remplacés à bord de Hubble. Tous sont situés sur le plan focal du télescope et la lumière du ciel observé est dirigée vers ces appareils par un système de miroirs. Chaque instrument observe ainsi une partie différente du ciel et certains fonctionnent simultanément.

L’instrument NICMOS (Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer), qui opérait dans le proche infrarouge et était constitué d’une caméra couplée à un spectromètre, avait été installé en 1997. Il a cessé d’observer en 2008 (la NASA ayant abandonné l’idée de sa remise en service lors de la mission de maintenance de 2009), au profit de WFC3, qui offre un plus grand champ de vue et une meilleure sensibilité que son prédécesseur.

La caméra à large champ WFC3 (Wide Field Camera 3) a donc été installée en 2009, lors de la dernière mission de maintenance. Cet outil comprend en réalité deux caméras : UVIS (UV pour « ultraviolet » et VIS pour « visible »), qui opère dans les domaines de longueurs d’onde ultraviolet et visible ; et la seconde dans le proche infrarouge (IR). En plus de l’imagerie, WFC3 peut également obtenir des spectres en dispersant la lumière reçue en fonction de sa longueur d’onde grâce à un système de « grisms » (combinaisons d’un réseau de diffraction et d’un prisme). Grâce à sa polyvalence, l’instrument est utilisé pour observer aussi bien les galaxies les plus lointaines (c’est-à-dire les premières galaxies à s’être formées dans l’Univers) que les planètes du système solaire.

L’instrument ACS (Advanced Camera for Surveys) a été mis en place sur Hubble lors de la mission de maintenance de mars 2002, venant remplacer l’instrument WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2). Il est composé de trois caméras et, comme pour WFC3, d’un mode grism. La WFC (Wide Field Camera) opère dans le domaine visible en utilisant une grande panoplie de filtres à bande étroite ou large. Cette caméra est utilisée par exemple pour obtenir des images profondes de galaxies lointaines. La SBC (Solar Blind Channel) est une caméra optimisée pour les longueurs d’onde du domaine ultraviolet afin d’observer le rayonnement des populations d’étoiles très jeunes. La HRC (High Resolution Channel), hors service depuis 2007, possédait un petit champ de vue, mais une grande résolution spatiale. Elle a servi, par exemple, pour obtenir des observations à haut contraste afin de détecter des disques autour d’étoiles brillantes.

Le spectrographe COS (Cosmic Origins Spectrograph) a été installé en 2009. Outil scientifique de dernière génération lors de sa mise en service, il permet d’obtenir des spectres dans le domaine ultraviolet. Il possède une grande sensibilité pour étudier des sources de faible luminosité, comme le milieu interstellaire ou les régions de formation stellaire dans les galaxies proches, avec une résolution spectrale intermédiaire. L’instrument sert également pour observer les spectres en absorption des quasars.

Le spectrographe imageur STIS (Space Telescope Imaging and Spectrograph) a été placé sur Hubble en 1997 puis réparé en 2009. Il offre une spectroscopie à haute résolution avec une fente longue pour obtenir des informations spectrales, mais aussi spatiales des régions de formation stellaire dans les galaxies proches. Son rôle est aussi d’observer la composition chimique des étoiles massives et de sonder le contenu en hydrogène du milieu intergalactique.