CSL : un prix pour Lionel Clermont, et la poursuite de la mission Plato

Ingénieur optique au Centre spatial de Liège (CSL), Lionel Clermont est le lauréat du Early Career Achievement Award 2022 de la Société internationale d'optique et de photonique (Spie) en reconnaissance de ses réalisations importantes dans le domaine du contrôle de la lumière parasite, en particulier de son travail sur le développement de la méthode de caractérisation par imagerie ultrarapide en temps de vol.

Par ailleurs, la mission spatiale Plato de l'ESA – à laquelle participe le CSL – conçue pour étudier les exoplanètes et les oscillations stellaires, a reçu le feu vert pour poursuivre son développement.

Diplômé en Sciences spatiales de l’Université de Liège, Lionel Clermont a travaillé sur les aspects de lumière parasite de plusieurs missions spatiales. Il a notamment développé l'algorithme de correction de la lumière parasite dans le champ et hors du champ pour l'instrument d'observation de la Terre Metop-3MI. Ce type d'algorithme devrait devenir un standard dans l'avenir de l'observation de la Terre, car les exigences de performance deviennent de plus en plus strictes alors que la physique fixe une limite à ce qui est réalisable par conception.

Avec son collègue Marc George, il a récemment mis au point une approche novatrice pour le contrôle de la lumière parasite dans les instruments spatiaux : la caractérisation de la lumière parasite par temps de vol (TOF), une avancée vers le développement de télescopes spatiaux plus performants. Cette méthode résout en effet les limitations des approches conventionnelles et fournit la compréhension ultime des propriétés de la lumière parasite d'un instrument spatial. Il participe actuellement à deux projets avec l'Agence spatiale européenne (ESA) où il applique la méthode TOF.

Feu vert pour la poursuite du développement de la mission Plato

La mission spatiale Plato de l'ESA – à laquelle participe le Centre spatial de Liège (CSL) – conçue pour étudier les exoplanètes et les oscillations stellaires, a reçu le feu vert pour poursuivre son développement. Ce 11 janvier 2022, une équipe d'examen de l'ESA a conclu avec succès l'examen des étapes critiques du vaisseau spatial Plato et de sa charge utile scientifique. C'est une excellente nouvelle pour les nombreux partenaires belges qui contribuent au développement instrumental et scientifique de la mission.

La mission spatiale Plato (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), dont le lancement est prévu fin 2026, est la troisième mission de classe moyenne du programme Cosmic Vision de l'ESA. « Son objectif est de trouver et d'étudier un grand nombre de systèmes planétaires extrasolaires, en se concentrant sur les propriétés des planètes terrestres dans la zone habitable autour d'étoiles de type solaire, explique Heike Rauer, directrice de l’Institute of Planetary Research (Université de Berlin) et chercheuse principale de la mission en Allemagne. Plato a également été conçu pour étudier l'activité sismique des étoiles, ce qui permettra de caractériser précisément les étoiles hôtes des exoplanètes. Pour ce faire, Plato utilisera une charge utile unique de 26 caméras. »

Le consortium de la mission Plato a été placé sous la responsabilité de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) en collaboration avec un large consortium européen d'instituts et d'industries. Grâce au financement de Belspo (Politique scientifique belge) via son programme Prodex, la Belgique a une forte participation dans cette mission, en dirigeant la coordination de son programme scientifique complémentaire, en développant le simulateur de charge utile PlatoSim, en contribuant au développement du pipeline pour caractériser les propriétés fondamentales des étoiles hôtes et gérant le programme global d'assemblage, d'intégration et de vérification de toutes les caméras.

La récente revue des étapes critiques a permis de vérifier la maturité de la plateforme du vaisseau spatial et du module de charge utile. Presque tous les aspects de la production, de l'assemblage et des essais des 26 caméras ont été exercés avec succès, y compris les modèles structurels, techniques et de qualification des caméras.

Les scientifiques et les ingénieurs de la KULeuven et du Centre Spatial de Liège (CSL) ont joué un rôle clé dans la réussite de cette étape critique. L'été dernier, le premier modèle technique des caméras a été assemblé et aligné dans une salle blanche dédiée du CSL, dans le cadre d'un effort conjoint des équipes de la KU Leuven et du CSL. La qualification de la conception structurelle de la caméra et la conformité de son alignement sous vibration ont été testées avec succès sur l'installation Shaker du CSL. La prochaine étape consistera à construire une deuxième installation. Les deux installations parallèles serviront à réaliser la production en série pour l'assemblage des 26 caméras dans les délais requis.

Après le lancement, actuellement prévu pour fin 2026, Plato se rendra au deuxième point de Lagrange, à 1,5 million de km au-delà de la Terre dans la direction opposée au Soleil. De ce point, Plato observera plus de 200.000 étoiles pendant ses quatre années de fonctionnement nominal, à la recherche de creux réguliers dans leur lumière causés par le transit d'une planète à travers le disque de l'étoile. L'analyse de ces transits et des variations de la lumière stellaire permettra de connaître les propriétés des exoplanètes et de leurs étoiles hôtes avec une précision sans précédent. « Cela inclut l'âge de l'étoile hôte, en modélisant ses oscillations non radiales », explique Thiery Morel, astrophysicien au Star Institute de l'ULiège.