Le plus grand miroir spatial du monde

A l’issue de plus de deux ans de travaux intensifs, EADS Astrium et BOOSTEC viennent de réussir l’étape la plus importante de la fabrication de ce qui est dorénavant le plus grand miroir spatial jamais réalisé : Les douze pétales qui le constituent ont été assemblés en une pièce unique au cours d’un traitement de brasage sous vide à haute température.

Ce réflecteur est le plus grand réflecteur jamais conçu dans le secteur des applications spatiales (3m50 de diamètre). Conçu en Carbure de Silicium, le télescope Herschel ne pèsera que 300 kg au lieu de 1,5 tonne avec les technologies standard.

Il s’agit d’une étape majeure pour ce programme ambitieux. Confié par l’ESA il y a deux ans à EADS Astrium (France, Toulouse) agissant comme maître d’œuvre, et à BOOSTEC (France, Tarbes), ce télescope est en effet le plus grand télescope spatial jamais conçu.

C’est l’un des résultats les plus spectaculaires des 10 ans de développement réalisés en partenariat étroit entre EADS Astrium et BOOSTEC, avec le soutien constant de l’ESA. Cette alliance entre le premier spécialiste Européen des satellites et une petite PME disposant d’une des meilleures expertises mondiales dans le domaine des céramiques techniques, permet dorénavant de proposer au marché spatial l’un des produits les plus innovants des prochaines décennies : les instruments optiques en céramique.

HERSCHEL

Le satellite Herschel est très attendu par la communauté scientifique en raison des nouvelles informations qu’il fournira dans les domaines de l’Astronomie sub-millimétrique, comme l’origine de la formation des premières étoiles et des galaxies il y a 12 milliards d’années.

Le lancement du satellite est prévu pour 2007 avec le lanceur européen Ariane 5.

En orbite, le télescope sera placé sur le deuxième point de Lagrange, distant de 1,2 million de kilomètres de la Terre, protégé des lumières parasites du Soleil, de la Terre et de la Lune. Il fonctionnera à une température de 70 Kelvin (-200°C).

Le télescope Herschel : Une première mondiale

Le cahier des charges du télescope de la mission HERSCHEL présentait un challenge extrêmement motivant : La réalisation d’un télescope de 3.50 m de diamètre, impossible à réaliser avec les technologies traditionnelles (verre et carbone).

Du fait de la limitation de la masse à lancer et de la stabilité mécanique requise pour conserver les bonnes performances optiques depuis la température de fabrication ambiante jusqu’aux températures cryogéniques, le choix des matériaux utilisables dans le cadre de cette mission était extrêmement restreint. Bénéficiant de l’expérience acquise dans le cadre d’un contrat ESA qui a abouti à la fabrication d’un démonstrateur brasé de 1,35 m de diamètre en 1999, la technologie du carbure de silicium mise au point par EADS Astrium et BOOSTEC s’est imposée. Le télescope Herschel ne pèsera ainsi que 300 kg au lieu de 1,5 tonne avec les technologies standard.

L’équipe industrielle, mise en place autour d’EADS Astrium (Toulouse, France), maître d’œuvre, qui assure la conception, l’intégration, et la qualification du télescope, se compose de : - BOOSTEC (Tarbes, France) pour les pièces en carbure de silicium, - OPTEON (Turku, Finlande) pour le polissage du réflecteur, - L’Observatoire de CALAR-ALTO (Espagne) pour le traitement optique.

Dès la signature du contrat définitif à l’été 2001, BOOSTEC a lancé un programme d’investissement de 7 M€ conduisant à la mise en place d’une unité de fabrication unique au monde par sa capacité à réaliser des pièces de très grande dimension en carbure de silicium.

La réalisation d’un réflecteur de 3,5 m de diamètre en une seule pièce n’étant pas réalisable avec les technologies actuelles, il a donc fallu recourir à une technique d’assemblage des 12 pétales qui le constituent. Compte tenu des précisions et des stabilités requises pour cette mission spatiale, le brasage est apparu comme la méthode la mieux appropriée en ayant recours au procédé BRASIC® développé par le CEA (Grenoble).

C’est cette étape majeure qui vient d’être franchie récemment. Le réflecteur ainsi brasé constitue aujourd’hui la pièce en céramique la plus grande au monde, et le plus grand réflecteur jamais réalisé dans le secteur des applications spatiales.

Ceci permet d’enclencher maintenant les autres opérations de fabrication qui permettront l’obtention du miroir final. Après la phase de rectification de la face optique, opération qui réduira l’épaisseur du réflecteur à 3mm seulement, le réflecteur rentrera dans la phase de polissage destinée à lui donnera sa forme et sa qualité optiques finales. Il recevra ensuite son traitement optique pour garantir sa réflectivité définitive. Ces opérations s’étaleront sur 10 mois avant l’intégration finale du miroir primaire dans le télescope. La livraison du télescope Herschel est prévue pour mi-2005.

De la céramique dans l’espace : 10 ans de partenariat pour un nouveau produit

EADS Astrium et BOOSTEC travaillent en étroite collaboration depuis 10 ans sur les applications spatiales du carbure de silicium.

Cette céramique présente des propriétés exceptionnelles, qui s’adaptent particulièrement bien à l’instrumentation optique spatiale : grande raideur, excellente conductivité thermique, aptitude à résister aux très basses températures, faible dilatation.

L'intégration réussie de la conception optique et des propriétés du matériau permet de proposer maintenant des télescopes « tout carbure de silicium » d’une très grande légèreté et d’une excellente homogénéité thermique.

La rupture technologique conduit à un avantage direct sur la masse des miroirs (en règle générale 5 fois plus légers que l’équivalent en verre), mais aussi à une simplification des structures de télescopes.

Cette technologie a déjà été qualifiée et embarquée sur l’instrument du satellite d’observation terrestre Rocsat2 (Taiwan) qui sera lancé en janvier 2004, et sur l’instrument Osiris embarqué sur Rosetta (ESA) dont le lancement est prévu en février 2004.

Parallèlement à Herschel, l’instrument Aladin (Atmospheric Laser Doppler Lidar Instrument) monté sur le satellite AEOLUS (ESA) est en cours de fabrication.

Pour des applications plus lointaines, la JAXA (agence d’exploration spatiale du Japon) a conclu un contrat avec EADS Astrium pour étudier la conception du télescope en carbure de silicium destiné au nouvel observatoire infrarouge dénommé SPICA. Ce satellite fonctionnera dans une plage de longueur d’onde plus courte que Herschel, offrant ainsi de meilleures performances.

EADS Astrium

EADS Astrium est le spécialiste européen des satellites. Ses activités couvrent les systèmes de télécommunications et d’observation civils et militaires, les programmes scientifiques, la navigation, l’avionique et les équipements.

EADS Astrium est détenue à 100 % par EADS SPACE. En 2002, EADS SPACE a enregistré un chiffre d’affaires de 2,2 milliards d’euros avec un effectif total de 12 300 personnes en France, Allemagne, Royaume-Uni et Espagne.

Contact presse : EADS SPACE (FR) Rémi ROLAND +33 (0) 1 34 88 35 78 EADS SPACE (RU) Alistair SCOTT +44 (0) 1438 77 3698 EADS SPACE (ALL) Mathias PIKELJ +49 (0) 7545 8 91 23 www.space.eads.net

BOOSTEC

BOOSTEC est une jeune entreprise, créée en 1999, par spin-off d’une équipe de recherche et développement expérimentée.

BOOSTEC est le seul producteur mondial de miroirs et télescopes en carbure de silicium fritté. Son partenariat étroit avec EADS Astrium en fait un acteur incontournable du marché européen.

Après une phase de démarrage, BOOSTEC dispose maintenant des compétences, des équipements, et des marchés suffisants pour développer un chiffre d’affaires annuel de 5 à 6 M€ dans l’instrumentation optique. Son effectif est de 30 personnes à ce jour.

Les principaux actionnaires de BOOSTEC sont :

• Pierre DENY et Anne PAIN, les dirigeants de l’entreprise (69%),
• IRDI, la principale Société de capital-risque de la Région Midi-Pyrénées (15.5%),
• EADS Astrium (15.5%)

Contact : Pierre DENY 05 62 33 45 00 pdeny@boostec.com