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Une production du Laboratoire Omega à bord de l’ISS

Le circuit intégré spécifique SPACIROC, conçu et développé au Laboratoire OMEGA de l’École polytechnique, s’est envolé le 22 août dernier dans une fusée Soyouz à destination de la Station spatiale internationale.

Une production du Laboratoire Omega à bord de l'ISS

Parmi les nombreux éléments que le Soyouz emportait dans ses soutes à destination de l’ISS se trouvaient le robot humanoïde Fedor mais également l’instrument Mini-EUSO, un imageur d’une sensibilité extrême aux ultraviolets. Le laboratoire OMEGA est particulièrement impliqué dans cet instrument puisque les équipes d’OMEGA ont conçu le circuit intégré multivoies de lecture des photomultiplicateurs et ont pris en charge la fabrication et les tests de l’électronique de photo détection de l’instrument.

A compter du 8 octobre, Mini-EUSO aura pour mission de réaliser la première carte d’émission ultra violette nocturne de la Terre. Son champ d’action pourra aller de l’observation de météores à l’étude de variations de la bioluminescence du plancton ou des algues. L’instrument Mini-EUSO a été réfléchi au sein d’une collaboration internationale qui cherche à détecter les gerbes de particules formées par l’impact des rayons cosmiques d’ultra haute énergie avec notre atmosphère. Avec des énergies pouvant atteindre ~1020 eV (quand le LHC, le plus puissant accélérateur terrestre atteint ~1013 eV), ces particules, qui semblent être de simples noyaux d’atomes accélérés par un mécanisme encore à élucider, ont voyagé pendant des dizaines de millions d’années depuis des sources inconnues situées dans d’autres galaxies que la nôtre, avant de finir leur course en provoquant une gigantesque cascade de particules dans l’atmosphère terrestre. C’est la lumière de fluorescence générée dans l’ultra-violet par la désexcitation des molécules d’azote de l’air, elles-mêmes excitées par le passage de ces milliards de particules secondaires, qui permet aux chercheurs d’identifier ces particules, et de déterminer leur énergie et leur direction d’arrivée.

La mise en service d’un détecteur du type de Mini-EUSO dans l’espace permettra de couvrir un volume d’atmosphère sans précédent, multipliant du même coup la capacité de détection et rendant plus probable que jamais l’élucidation de l’origine des rayons cosmiques.

Le circuit SPACIROC a été spécialement conçu pour une application spatiale avec une contrainte forte sur la consommation d’énergie et sur la tolérance aux radiations.

Le laboratoire OMEGA possède une grande expertise dans la conception  de circuits intégrés spécifiques destinés à fonctionner dans des environnements exigeants, puisqu’il participe de longue date aux expériences ATLAS et CMS du LHC, où les niveaux de radiation sont de l’ordre de 1000 fois supérieurs à ceux rencontrés dans l’espace.

Prochaine étape pour les circuits SPACIROC, la mission EUSO-SPB2, sous un ballon stratosphérique de la NASA, prévue en 2022.