Il y a 30 ans : lancement d’Hipparcos !

08/08/2019. Le 8 août 2019 a marqué le 30e anniversaire du lancement d’Hipparcos, première mission d’astrométrie spatiale, déjà réalisée par l’ESA et précurseur de Gaia.

Figure 1 : Lancement d’Hipparcos le 8 août 1989 par le vol 33 de la fusée Ariane 4 depuis le Centre Spatial Guyanais. © ESA/Hipparcos

Le soir du 8 août 1989, à 20h26 heure locale, ou 23h26 UTC, le satellite Hipparcos a été lancé par le vol 33 de la fusée Ariane 4, depuis le Centre Spatial Guyanais situé à Kourou, en Guyane française. Après un lancement parfaitement normal, le satellite n’a pas pu atteindre son orbite géostationnaire en raison d’une panne du moteur d’apogée. Celui-ci aurait dû apporter l’impulsion nécessaire au passage du satellite entre une orbite de transfert très elliptique et l’orbite géostationnaire, quasi-circulaire, située dans le plan équatorial à environ 36000 km de la Terre. La mission a ainsi dû effectuer ses délicates mesures astrométriques et photométriques à partir de cette orbite très allongée, de période 10 heures 40 minutes, avec des interruptions à chaque orbite lorsque le satellite plongeait dans les ceintures de radiations de van Allen, très dangereuses en particulier pour les panneaux solaires, les ordinateurs ou les détecteurs.

Après des mois d’efforts pour rendre l’orbite stable, et réviser le mode et le programme d’observation, des opérations presque normales ont pu être lancées en novembre 1989. Les prévisions pour la durée de vie du satellite demeuraient à ce moment-là très incertaines : la puissance électrique aux bornes des panneaux solaires diminuait à un rythme alarmant en raison des niveaux imprévus d’exposition aux rayonnements électromagnétiques, et il était à craindre que le satellite ne soit perdu très rapidement en raison d’une puissance électrique insuffisante ou de la défaillance d’un composant électronique. Finalement, le taux de dégradation a ralenti, laissant espérer que le satellite puisse être exploité assez longtemps pour mesurer les changements infimes de la position des étoiles dus à leur mouvement parallactique et à leurs mouvements propres. Finalement, le satellite a survécu près de quatre ans dans cet environnement hostile.

La mission a pu être sauvée grâce à la robustesse impressionnante du matériel, au dévouement sans faille et à la créativité des équipes de l’ESA (en particulier le Project Manager, Michael Perryman) et de celles des Consortiums d’analyse des données. Lorsque les catalogues Hipparcos et Tycho ont été publiés en juin 1997, les objectifs initiaux avaient été largement dépassés, avec une précision astrométrique moyenne d’une milliseconde de degré pour plus de 118 000 étoiles et des données astrométriques et photométriques pour plus d’un million d’étoiles.

Pendant deux décennies, le catalogue Hipparcos a été la référence en matière de données fondamentales, contribuant à des milliers de publications scientifiques. Le succès d’Hipparcos a démontré l’efficacité de l’astrométrie spatiale et permis la sélection par l’ESA d’une mission conçue suivant les mêmes principes mais tirant parti des immenses progrès technologiques réalisés depuis les années 1980 : Gaia. Gaia a été lancée le 19 décembre 2013, 24 ans après Hipparcos. Son extrême précision astrométrique (de 0.005 à 0.025 millisecondes de degré pour les étoiles plus brillantes que la magnitude 15, jusqu’à 0.1 à 0.6 milliseconde de degré pour les étoiles de magnitude 20), ainsi que ses observation spectroscopiques et spectro-photométriques, lui permettent d’investiguer un volume autour du Soleil d’un million de fois plus grand que celui qui a été exploré par Hipparcos. Des milliers de publications s’appuient déjà sur les données de ses deux premiers catalogues (Gaia DR1 et quelques résultats et Gaia DR2).

Texte original (en anglais), crédit ESA/Hipparcos, L. Lindegren.