Haute école technique En juillet 2023, le télescope spatial Euclid entamera son voyage dans l’espace. L’objectif de la mission est d’étudier la matière noire et l’énergie noire. Une équipe de la Hochschule für Technik FHNW travaille depuis plus de dix ans avec des chercheurs de 15 pays sur cet ambitieux projet de l’ESA - le plus grand consortium astronomique de l’histoire.
Après plus de dix ans de préparation, le projet devrait enfin voir le jour cet été : A bord d’une fusée Falcon 9 de Space-X, le télescope spatial Euclid se rendra à sa destination finale, le deuxième point de Lagrange L2. Ce point, situé à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, est particulièrement intéressant pour l’observation de l’espace : d’une part, il est stable, c’est-à-dire que le télescope spatial reste à peu près au même endroit par rapport à la Terre et à la Lune. D’autre part, le point se situe dans le prolongement direct de la ligne reliant le Soleil à la Terre. Ainsi, les instruments à bord du télescope sont protégés d’une partie du rayonnement solaire par la Terre et peuvent donc détecter et observer des objets faibles qui seraient sinon recouverts par le rayonnement.
Comment l’univers a-t-il évolué au cours des 10 derniers milliards d’années ?
Euclid abrite un télescope de 1,2 mètre de diamètre et deux instruments scientifiques : une caméra pour le domaine des longueurs d’onde visibles (VIS) et un spectromètre et photomètre pour le domaine du proche infrarouge (NISP). Les chercheurs veulent ainsi créer une carte de l’univers, composée de milliards de galaxies situées jusqu’à 10 milliards d’années-lumière. Cette carte devrait couvrir plus d’un tiers du ciel.
L’objectif de la mission est de comprendre comment l’Univers a évolué au cours des 10 derniers milliards d’années. On sait que l’énergie noire accélère l’expansion de l’Univers et que la matière noire influence la formation des structures cosmiques - mais ce que sont exactement l’énergie noire et la matière reste un mystère. Les chercheurs veulent utiliser les données pour comprendre comment l’univers est en expansion et comment les structures cosmiques se forment, et en déduire les propriétés de l’énergie noire et de la matière.
D’énormes quantités de données doivent être traitées et stockées.
Au cours de la mission, qui devrait durer environ six ans, d’énormes quantités de données seront générées. Une seule image sera constituée d’environ 6,5 gigaoctets. "Au total, Euclid enverra environ 1 pétaoctet de données à la Terre, soit environ un million de gigaoctets", explique Martin Melchior, chercheur à l’Institut de science des données de la Haute école technique FHNW. Mais ce n’est pas tout, loin de là, les données produites : S’y ajoutent les données d’autres missions, qui sont tissées avec les données d’Euclid, ainsi que de nombreux produits de données issus du traitement, qui sont utilisés pour l’évaluation scientifique. "Au total, nous prévoyons environ 150 pétaoctets de données qui devront être distribuées, traitées et stockées", explique Melchior. A titre de comparaison, on estime que toutes les OEuvres jamais écrites par l’homme, toutes langues confondues, représentent au total environ 50 pétaoctets de données.
Le traitement des données au sol est structuré sous la forme d’une chaîne longue et complexe d’étapes de traitement, le pipeline Euclid. Les données sont traitées par ce pipeline et réparties dans neuf centres de données situés en Europe et aux États-Unis, dont un en Suisse.
10 ans de préparation pour le développement de la structure de traitement des données
L’Institut pour la science des données (I4DS) de la Haute école technique FHNW est impliqué dans la construction d’un composant central pour l’infrastructure de traitement des données afin de traiter ces quantités incroyables de données. "Nous travaillons depuis plus de dix ans au développement de ce composant, qui est chargé de traiter la chaîne de processus très complexe du pipeline Euclid et de pouvoir la calculer de manière distribuée", explique Martin Melchior.
D’une part, les données sont récupérées à partir d’une archive centrale à l’ESA ou dans d’autres centres de données afin d’être rendues accessibles aux ordinateurs performants à haute performance. Ensuite, la chaîne de processus est mise en route et surveillée, ce qui conduit à des millions de tâches de calcul. Enfin, les résultats sont réinjectés dans les archives centrales ou mis à la disposition d’autres centres de données.
2000 chercheurs de 200 instituts dans 15 pays
"La collaboration à un projet scientifique d’une telle envergure est très passionnante - mais aussi très exigeante", déclare Melchior. Ce n’est pas étonnant si l’on considère les dimensions clés du projet : environ 2000 ingénieurs et scientifiques de 200 instituts de recherche dans 15 pays participent à ce projet. Selon l’ESA, il s’agit du plus grand consortium astronomique de l’histoire.
Le lancement est prévu pour juillet 2023. "Mon équipe et moi sommes un peu nerveux à l’idée que le lancement se déroule bien", explique Melchior. "Mais nous sommes aussi très impatients de voir si tout fonctionnera comme prévu par les spécifications et comme vérifié par d’innombrables tests. Enfin, nous sommes curieux de voir quelle nouvelle science sera développée à partir de ce jeu de données unique - quelque chose que nous ne ferons pas, mais auquel nous aurons apporté une contribution importante".
Célébration du lancement de la sonde spatiale Euclid à la FHNW
Le 3 juillet 2023, une fête de lancement avec un programme varié aura lieu sur le campus FHNW de Brugg-Windisch à l’occasion du lancement d’Euclid. Elle est ouverte à toutes les personnes passionnées d’astronomie.
Les représentants des médias sont cordialement invités. Nous nous ferons un plaisir de vous accueillir personnellement. Inscrivez-vous par e-mail auprès de Lukas Schmid à.
Le programme :
de 17 h 00 à 19 h 30
- Stand d’information Euclid
- Slam scientifique, Dr. Stefan Hackstein
- Chansons de l’espace avec baboon
- Frisbees de galaxies
- Glace à la fusée au Studi-Bar
19.30 à 21.30 heures Rez-de-chaussée Bahnhofstr. 5
pour adultes sur inscription
Apéro
- Accueil Jürg Christener, directeur de la Hochschule für Technik FHNW
- Discours Dr Oliver Botta, SBFI
- Sonde spatiale Euclid, Prof. Martin Melchior et équipe, FHNW
- Hunting dark matter and dark energy with Euclid, Dr Francesca Lepori, UZH
- Connexion en direct au Kennedy Space Center, Prof. Martin Kunz, UniGE
- Science Slam, chansons spatiales et bar
