La petite flotte d'éclaireurs spatiaux à rayons X sera bientôt élargie pour inclure un vaisseau amiral. Le 21 juin 2019, le télescope allemand eRosita sera lancé depuis le port spatial russe de Baïkonour dans l'espace. Sur une plate-forme à bord du lanceur Proton M, il y a un télescope russe appelé Art-XC à côté d'eRosita. L'objectif principal de la mission eRosita, développée et construite par un consortium d'instituts allemands dirigé par l'Institut Max Planck de physique extraterrestre de Garching, est la première étude complète du ciel dans la gamme des rayons X moyens jusqu'à une énergie de dix keV.

eRosita marque le début d'une nouvelle ère dans l'astronomie aux rayons X. Parce qu'aucun télescope auparavant ne s'est concentré sur l'ensemble du ciel avec autant de détails qu'eRosita le fera. "La résolution spectrale et spatiale sans précédent nous permettra d'étudier la distribution d'énormes amas de galaxies et d'en savoir plus sur la mystérieuse énergie noire, " dit Peter Predehl du Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, le directeur scientifique de la mission.

La question de la nature de la mystérieuse énergie noire, qui déchire l'univers à un rythme accéléré, a occupé les astronomes pendant de nombreuses années. L'énergie noire représente près de 70 % de la masse totale de l'univers. Il échappe à l'observation directe. Mais avec la matière noire, qui représente environ 30% de l'espace, il influence la formation et l'évolution des amas de galaxies; ce sont les plus grands objets gravitationnellement liés dans l'univers.

Les observations aux rayons X des amas de galaxies donnent un aperçu de l'expansion de l'univers. Ils fournissent également des informations sur la proportion de matière visible ainsi que sur les fluctuations qui se sont probablement produites immédiatement après le Big Bang. Les infimes fluctuations du vide quantique qui prévalaient à cette époque semblent être à l'origine des amas de galaxies et de toute l'architecture du cosmos.

Dans une étude détaillée du ciel, eRosita cartographiera la structure à grande échelle de l'univers et observera environ 100, 000 amas de galaxies. Les chercheurs ne concentrent pas seulement leur attention sur le milieu intergalactique chaud dans ces amas, mais aussi sur le gaz et la poussière entre les deux. Sur une grande Scale, ces fils de matière donnent au cosmos la structure d'un réseau; les amas de galaxies s'organisent aux nœuds de ce réseau.

Les scientifiques s'attendent également à ce que le télescope à rayons X détecte des millions de noyaux galactiques actifs contenant des trous noirs massifs. Dans notre Voie Lactée, eRosita découvrira également de nombreuses sources de rayons X, y compris les étoiles doubles et les restes d'explosions stellaires (supernovae). Des objets rares tels que les étoiles à neutrons isolées (c'est-à-dire les reliques brûlées et super denses de morts, soleils massifs) sont également au programme d'observation.

Modules miroirs plaqués or

Les rayons X ne peuvent pas être collectés et regroupés avec des miroirs paraboliques normaux tels que ceux trouvés dans les télescopes optiques. C'est parce que les photons de rayons X ont une énergie considérable. Afin de les refléter à partir d'une surface de miroir, ils doivent entrer sous un angle très bas. Les télescopes Wolter ressemblent à de longs tubes dans lesquels les miroirs sont réunis pour augmenter le nombre de photons enregistrés. eRosita se compose ainsi de sept modules miroirs identiques, chacun avec 54 coquilles imbriquées. Ceux-ci sont extrêmement lisses et plaqués or pour obtenir la réflectivité nécessaire pour une incidence rasante. Au centre de chaque module de miroir se trouve une caméra à rayons X spéciale.

Les chercheurs de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre ont développé un nouveau système de détection basé sur les composants électroniques sensibles à la lumière (CCD à rayons X) utilisés dans les missions précédentes. Des capteurs CCD en silicium ultra-pur sont utilisés pour cela. Ceux-ci sont refroidis à une température de -90°C et atteignent ainsi un haut degré de sensibilité.

En 2016, le dernier module miroir a été intégré au télescope dans la salle blanche de l'Institut Garching. Après, eRosita a passé tous les tests avec brio. Depuis 2017, l'éclaireur aux rayons X a été localisé en Russie, où il a été intégré à la mission Spektrum-RG (pour X-ray Gamma) avec l'instrument secondaire russe Art-XC et finalement amené à Baïkonour au Kazakhstan. The launch with a Proton M launcher is scheduled for 21 June.

In contrast to its German predecessor Rosat, eRosita will not circle the earth on an orbit. Au lieu, it will be placed 1.5 million km away. Là, at Libration (or Lagrange) point 2, the telescope will not remain stationary but will circumnavigate this point on an extended orbit. One of the advantages is that the telescope retains its orientation in relation to the sun and the earth. Shielding from solar radiation is therefore much easier than on an Earth orbit. The eRosita mission should last about seven years.