Le BurstCube de la NASA, un satellite de la taille d'une boîte à chaussures conçu pour étudier les explosions les plus puissantes de l'univers, est en route vers la Station spatiale internationale.

Le vaisseau spatial voyage à bord de la 30e mission de services de réapprovisionnement commercial de SpaceX, qui a décollé à 16 h 55 (heure locale). HAE le jeudi 21 mars depuis le complexe de lancement 40 de la station spatiale de Cap Canaveral en Floride. Une fois arrivé à la station, BurstCube sera déballé puis mis en orbite, où il détectera, localisera et étudiera de courts sursauts gamma, c'est-à-dire de brefs éclairs de lumière à haute énergie.

"BurstCube est peut-être petit, mais en plus d'enquêter sur ces événements extrêmes, il teste de nouvelles technologies et fournit une expérience importante aux astronomes et ingénieurs aérospatiaux en début de carrière", a déclaré Jeremy Perkins, chercheur principal de BurstCube au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.

De courts sursauts gamma se produisent généralement après les collisions d’étoiles à neutrons, les restes très denses d’étoiles massives qui ont explosé en supernovae. Les étoiles à neutrons peuvent également émettre des ondes gravitationnelles, des ondulations dans le tissu de l'espace-temps, lorsqu'elles tournent ensemble.

Les astronomes souhaitent étudier les sursauts gamma en utilisant à la fois la lumière et les ondes gravitationnelles, car chacune peut leur enseigner différents aspects de l’événement. Cette approche fait partie d'une nouvelle façon de comprendre le cosmos appelée astronomie multimessager.

Les collisions qui créent de courts sursauts gamma produisent également des éléments lourds comme l'or et l'iode, un ingrédient essentiel à la vie telle que nous la connaissons.

Actuellement, la seule observation conjointe des ondes gravitationnelles et de la lumière provenant du même événement, appelé GW170817, remonte à 2017. Ce fut un moment décisif dans l'astronomie multi-messagers, et la communauté scientifique espère et se prépare depuis à d'autres découvertes simultanées.

"Les détecteurs de BurstCube sont orientés pour nous permettre de détecter et de localiser des événements sur une large zone du ciel", a déclaré Israel Martinez, chercheur scientifique et membre de l'équipe BurstCube à l'Université du Maryland, College Park et Goddard.

"Nos missions actuelles de rayons gamma ne peuvent voir qu'environ 70 % du ciel à tout moment parce que la Terre bloque leur vue. Augmenter notre couverture avec des satellites comme BurstCube améliore les chances que nous captions davantage de sursauts coïncidant avec les détections d'ondes gravitationnelles."

L'instrument principal de BurstCube détecte les rayons gamma dont les énergies varient de 50 000 à 1 million d'électrons-volts. (À titre de comparaison, la lumière visible se situe entre 2 et 3 électrons-volts.)

Lorsqu'un rayon gamma pénètre dans l'un des quatre détecteurs du BurstCube, il rencontre une couche d'iodure de césium appelée scintillateur, qui le convertit en lumière visible. La lumière pénètre ensuite dans une autre couche, un réseau de 116 photomultiplicateurs en silicium, qui la convertit en une impulsion d’électrons, ce que mesure BurstCube. Pour chaque rayon gamma, l’équipe voit une impulsion sur l’instrument qui fournit l’heure d’arrivée et l’énergie précises. Les détecteurs inclinés informent l'équipe de la direction générale de l'événement.

BurstCube appartient à une classe de vaisseaux spatiaux appelés CubeSats. Ces petits satellites sont disponibles dans une gamme de tailles standard basées sur un cube mesurant 10 centimètres (3,9 pouces) de diamètre. Les CubeSats offrent un accès rentable à l'espace pour faciliter les avancées scientifiques, tester de nouvelles technologies et aider à former la prochaine génération de scientifiques et d'ingénieurs au développement, à la construction et aux tests de missions.

"Nous avons pu commander de nombreuses pièces de BurstCube, comme des panneaux solaires et d'autres composants disponibles dans le commerce, qui sont de plus en plus standardisés pour les CubeSats", a déclaré Julie Cox, ingénieure mécanique BurstCube chez Goddard. "Cela nous a permis de nous concentrer sur les aspects nouveaux de la mission, comme les composants fabriqués en interne et l'instrument, qui démontreront comment fonctionne une nouvelle génération de détecteurs de rayons gamma miniaturisés dans l'espace."

BurstCube est dirigé par le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. La collaboration BurstCube comprend l'Université de l'Alabama à Huntsville; l'Université du Maryland, College Park ; l'Université des Îles Vierges ; l'Association de recherche spatiale des universités de Washington ; le Laboratoire de recherche navale de Washington ; et le Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville.