Gaia : le satellite européen survit à un impact dans l’espace

Gaia astéroïdes
Une illustration de la sonde Gaia de l'Agence spatiale européenne cartographiant la Voie lactée. Crédits : ESA/ATG medialab ; arrière-plan : ESO/S. Brunier

Dans l’immensité de l’espace, à plus de 1,5 million de kilomètres de la Terre, le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA) poursuit sa mission ambitieuse : cartographier la Voie lactée en trois dimensions. Cependant, cette tâche titanesque a récemment été mise en péril par une série d’incidents exceptionnels. En avril, Gaia a en effet été frappé par un micrométéoroïde, suivi en mai par une tempête solaire intense. Cela perturbe gravement ses opérations. Malgré ces défis, l’ingéniosité des ingénieurs de l’ESA a permis de rétablir la mission et de continuer cette exploration cosmique.

Une mission visionnaire

Lancé le 19 décembre 2013, Gaia est l’un des projets les plus ambitieux de l’ESA. Ce vaisseau a pour mission de recenser et de cartographier plus d’un milliard d’étoiles. Pour ce faire, il est équipé d’instruments de pointe pour mesurer avec une précision sans précédent la position, la distance et le mouvement propre des étoiles. En outre, Gaia est capable de détecter des planètes extrasolaires, des astéroïdes et d’autres objets célestes. Cela enrichit ainsi notre compréhension de l’Univers.

Pour opérer, Gaia est positionné au point de Lagrange L2, à 1,5 million de kilomètres de la Terre du côté opposé au Soleil. Leurs forces gravitationnelles combinées créent ainsi une orbite stable. Ce point L2 est donc un emplacement stratégique qui permet à Gaia d’avoir une vue dégagée de l’espace tout en minimisant les perturbations causées par la lumière solaire et terrestre.

Cependant, malgré sa stabilité gravitationnelle, même le point de Lagrange L2 n’est pas exempt de dangers. Les satellites positionnés sur place, comme Gaia ou James Webb, sont en effet toujours exposés à divers risques spatiaux.

points de lagrange NEO Surveyor gaia
Les points de Lagrange du système Soleil-Terre. Crédits : Debiansid/Wikimedia Commons

Une résilience remarquable

En avril dernier justement, le satellite européen a subi un premier coup dur lorsqu’un micrométéoroïde plus petit qu’un grain de sable a frappé son bouclier protecteur. Cet impact a créé une minuscule fissure qui a permis à la lumière du Soleil de perturber les capteurs ultra-sensibles de l’instrumentation de Gaia. Cette infiltration lumineuse a compromis la précision des mesures stellaires, posant un défi majeur pour l’équipe de mission.

Peu après, en mai, Gaia a ensuite été victime d’une tempête solaire. Cette explosion de particules chargées, causée par une éruption sur le Soleil, a  perturbé les systèmes électroniques du vaisseau spatial. Un composant crucial, responsable de la validation des détections d’étoiles, a notamment échoué, générant des milliers de fausses détections qui ont surchargé les systèmes de traitement de données.

Edmund Serpell, ingénieur des opérations du vaisseau au Centre européen des opérations spatiales, a décrit l’ampleur du problème : « Gaia envoie habituellement plus de 25 gigaoctets de données à la Terre chaque jour, mais cette quantité serait bien plus importante si le logiciel embarqué du vaisseau spatial n’éliminait pas au préalable les fausses détections d’étoiles. Les deux incidents récents ont perturbé ce processus, générant donc un grand nombre de fausses détections qui ont submergé nos systèmes.« 

Face à ces défis, les ingénieurs de l’ESA ont fait preuve d’une remarquable résilience. Incapables de réparer directement le matériel endommagé, ils ont ajusté le logiciel de Gaia pour contourner le problème. En modifiant le seuil de détection des étoiles, ils ont réussi à réduire les fausses détections et à maintenir la mission opérationnelle. Cette solution ingénieuse a permis à Gaia de poursuivre sa mission malgré les dommages subis.