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Un cryostat d’hélium liquide pour Herschel [ Retour vers  Programmes spatiaux  ]

Air Liquide a réalisé le réservoir d’hélium liquide pour le confinement de l’hélium superfluide destiné au refroidissement du télescope spatial Herschel ainsi que les équipements cryogéniques associés (écrans et liens thermiques, lignes, réservoir auxilliaire).

Le projet Herschel


© Air Liquide / Photo Artechnique

Le satellite scientifique européen Herschel aura pour principale mission d’étudier la formation et l’évolution des galaxies, du milieu interstellaire et de ses poussières, et des étoiles depuis la création de l’univers. Ce satellite d’astronomie est le plus grand télescope spatial jamais lancé dans l’espace, avec un miroir de 3, 5 m permettant pour la première fois de travailler dans l’infrarouge.
Le satellite Herschel sera lancé et mis en orbite dans l’espace à bord du lanceur Ariane 5 en 2008, au côté du satellite Planck.

L'expertise Air Liquide

L’enjeu technique pour Air Liquide résidait principalement dans la conception et la réalisation du réservoir principal d’hélium liquide. Ce réservoir stockera les 2400 litres d’hélium superfluide destinés à alimenter en froid le satellite et ses trois instruments d’observation. Son étanchéité est absolument parfaite pour assurer le confinement de l’hélium superfluide à une température absolue de 1,6 K utilisé pour refroidir le téléscope tout au long de sa mission.
D’autres équipements sont fournis par Air Liquide :
- un second réservoir d’hélium liquide pour les opérations au sol de test et de préparation au lancement
- des lignes de transport d’hélium du banc optique et les liens thermiques chargés de distribuer le froid du fluide refroidissant vers les instruments optiques
- les boucliers thermiques isolant les réservoirs et le banc optique de l’environnement extérieur.
L’ensemble du matériel fourni s’inscrit dans un contrat signé entre Air Liquide et EADS Astrium pour le compte de l’agence Spatiale Européenne.

Les innovations : étanchéité et ultrapropreté

Le projet est très exigeant en terme d’étanchéité (10-9 mb.l/sec, soit 1 million de fois mieux que les réservoirs de carburant de la fusée ARIANE), avec des débits de fuite à la limite de détection des spectromètres. Pour y répondre, il a fallu utiliser des matières spécifiques, qualifier de nouvelles soudures…
L’ultrapropreté fut un autre enjeu : le réservoir fut assemblé en salle blanche classe 100 spécifiquement construite à cet effet.

Le froid est apporté aux instruments à l’aide de liens thermiques très spécifiques à haute conductivité. Certains liens à 1.6 K sont des protrusions du réservoir principal permettant d’amener le superfluide au plus près de l’instruments en utilisant l’effet « fontaine ».