EUSO-SPB2 rejoint la stratosphère pour étudier les rayons cosmiques

Astroparticules et cosmologie
Image : NASA/Bill Rodman

Lancement depuis Wanaka en Nouvelle-Zélande

Samedi 13 mai, depuis Wanaka en Nouvelle-Zélande, la mission EUSO-SPB2 a pris son envol pour effectuer la première étude des rayons cosmiques depuis la haute atmosphère. Cette mission, embarquée sous ballon stratosphérique, a été conçue pour détecter, avec la technique de fluorescence, les gerbes de particules générées par les rayons cosmiques de très haute énergie à leur arrivée sur TerreElle a également pour objectif d’explorer la technique de détection de gerbes de neutrinos montantes issues du limbe terrestre et de rayons cosmiques quasi horizontaux, par la détection de rayonnement Cherenkov. EUSO-SPB2 est une mission de la Nasa qui a bénéficié de contributions importantes de deux laboratoires de l'IN2P3 : APC et OMEGA. Après une première nuit de "commissioning", les modules de photodétection du télescope à fluorescence, conçus, développés, intégrés et étalonnés à l'APC, ont fait la démonstration de leur parfait comportement en vol, avec des performances en tout point conformes aux attentes et une efficacité de détection jamais réalisée auparavant, supérieure à 30% en mode de comptage de photons uniques.

Mission écourtée

Hélas, alors qu'un vol de 100 jours était attendu, la mission a pris fin dès la seconde nuit d'observation en raison d'une défaillance du ballon stratosphérique. L’aérostat de la NASA, souffrant d'une importante fuite d’hélium, n'a pu être maintenu en altitude jusqu'au survol d'une terre émergée, et s’est finalement abîmé dans l’océan Pacifique, emportant avec lui par le fond l'ensemble des instruments scientifiques embarqués. Pendant la descente fatidique, les équipes scientifiques ont néanmoins été capables de transférer au sol un volume de données correspondant à environ 50 000 événements ayant passé les seuils de déclenchement. Même s’il est malheureusement peu probable qu'une gerbe de rayon cosmique soit présente parmi ces données, celles-ci permettront d'affiner les mesures d'émissivité atmosphérique dans l'UV, sous différents angles, et d'attester des performances et de la pertinence des techniques instrumentales développées. L'aventure ne devrait cependant pas s'arrêter là. La NASA a d'ores et déjà proposé de lancer un EUSO-SPB3 dès 2025 avec son soutien. La collaboration JEM-EUSO, qui tiendra son meeting annuel de collaboration mi juin, étudie actuellement toutes les options qui s'offrent à elle.

modules de Phtodétection APC
Vue des modules de photodétection du télescope à fluorescence développés, intégrés et étalonnés à l'APC Image APC - IN2P3

Contact

Etienne Parizot
Enseignant chercheur au laboratoire APC et porte-parole de la collaboration JEM-EUSO
Guillaume Prévôt
Directeur technique de l'APC et responsable technique de JEM-EUSO pour le laboratoire
Vincent Poireau
DAS Astroparticules et cosmologie
Emmanuel Jullien
Responsable du service communication de l'IN2P3