D'une simple pression sur un bouton, Les commandes finales de la mission LISA Pathfinder de l'Agence spatiale européenne ont été envoyées dans l'espace le 18 juillet. un dernier au revoir avant que le vaisseau spatial ne soit mis hors tension.

LISA Pathfinder avait été dirigé sur une orbite de stationnement en avril, le garder hors du chemin de la Terre. L'action finale de cette semaine l'éteint complètement après 16 mois de mesures scientifiques réussies.

Alors que certains vaisseaux spatiaux sont flashy, ne jamais rester immobiles alors qu'ils traversent le système solaire, LISA Pathfinder était aussi stable que possible, littéralement.

Il abritait un détecteur de mouvement de l'ère spatiale si sensible qu'il devait être protégé contre la force des photons du Soleil. Cela a été rendu possible grâce à un système de propulseurs qui appliquaient de minuscules forces réactives au vaisseau spatial, annulant la force du Soleil et permettant au vaisseau spatial de rester à moins de 10 nanomètres d'une orbite gravitationnelle idéale.

Ces exigences pour Pathfinder étaient si difficiles et uniques que LISA Pathfinder a piloté deux systèmes indépendants basés sur des conceptions différentes - l'un fourni par la NASA et l'autre par l'ESA - et a effectué des tests avec les deux au cours de sa mission de 16 mois.

"Nous essayions de le maintenir aussi stable que la largeur d'une hélice d'ADN, " dit John Ziemer, responsable des systèmes pour le système de propulseur américain au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Et nous sommes descendus de là jusqu'à la largeur d'une partie d'une hélice d'ADN."

JPL a géré le développement du système de propulseur, formellement appelé système de réduction des perturbations de la technologie spatiale 7 (ST7-DRS). Les propulseurs ont été développés par Busek Co., Inc., Natick, Massachusetts, avec le support technique du JPL. Pendant la phase des opérations américaines, Pathfinder a été contrôlé à l'aide d'algorithmes développés par les membres de l'équipe ST7 au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Ce système de contrôle prenait les entrées des capteurs européens et envoyait des commandes aux propulseurs pour guider avec précision le vaisseau spatial le long de sa trajectoire.

Le JPL a terminé les premières expériences de mission à l'automne 2016. En mars et avril de cette année, ils ont continué à valider les algorithmes utilisés pour stabiliser le vaisseau spatial. Ils les ont améliorés grâce à un certain nombre de tests.

"L'objectif principal pour nous était de montrer que nous pouvons piloter le vaisseau spatial sans traînée, " dit Ziemer. " La force principale sur le vaisseau spatial vient du Soleil, à partir de photons avec une force extrêmement petite qui peut subtilement déplacer le vaisseau spatial. »

Alors pourquoi construire quelque chose d'aussi sensible pour commencer ?

LISA Pathfinder n'était qu'un point de départ. La mission a été menée par l'ESA comme une sorte de tremplin, prouver la technologie nécessaire à un plan encore plus ambitieux, l'Antenne spatiale interférométrique laser (LISA) :un trio d'engins spatiaux dont le lancement est proposé en 2034. Chaque engin spatial se tenant aussi immobile que possible, ils seraient capables de détecter les ondulations envoyées dans l'espace par la fusion des trous noirs.

Ces ondulations, appelées ondes gravitationnelles, ont été une source d'intérêt scientifique intense ces dernières années. L'observatoire au sol d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser a détecté des ondes gravitationnelles pour la première fois en 2015.

Mais les propulseurs comme ceux de LISA Pathfinder ont un rôle plus important à jouer. Ziemer a déclaré que le fonctionnement de propulseurs super stables pourrait servir d'alternative aux roues à réaction, la norme actuelle pour la rotation et le pointage des engins spatiaux.

"Ce type de technologie pourrait être essentiel pour les télescopes spatiaux, " a déclaré Ziemer. " Ils pourraient potentiellement les maintenir suffisamment immobiles pour imager les exoplanètes, ou permettre le vol en formation d'une série d'engins spatiaux."

Les propulseurs sont une technologie habilitante, ouvrant une ampleur de précision qui n'était tout simplement pas disponible auparavant.