«Swift», un nouveau satellite de la NASA, se dirigera vers le ciel le 17 novembre, conçu pour détecter les sursauts de rayons gamma et se retourner pour les attraper en pleine action. Et le logiciel de déclenchement qui rend l'observatoire volant suffisamment intelligent pour le faire provient de l'équipe des sciences spatiales du Los Alamos National Laboratory.
Les sursauts gamma, découverts pour la première fois par Los Alamos au cours de l'analyse des données de non-prolifération nucléaire, se produisent de manière aléatoire dans tout l'univers. Ce sont les explosions les plus puissantes connues de l'humanité, dépassées seulement par le Big Bang. Le télescope à alerte de rafale de Swift détectera et localisera environ deux rafales par semaine et relaiera leurs positions au sol en moins de 15 secondes.
En étudiant les explosions, les scientifiques ont l'occasion d'éclairer certains des premiers mystères de l'univers. "Nous pensons que Swift est capable d'observer les sursauts gamma dans le temps jusqu'aux toutes premières étoiles qui se sont formées après le Big Bang", a déclaré Ed Fenimore, scientifique principal du projet Los Alamos, chercheur en laboratoire.
Les principaux objectifs de la mission de Swift sont de déterminer ce qui fait vibrer les sursauts gamma, et peut-être plus important encore, de déterminer comment la salve évolue et interagit avec l'environnement: la rémanence de la salve est le seul endroit dans l'univers où quelque chose 10 fois la taille de la Terre bouge de 0,9999 la vitesse de la lumière.
Le composant avec lequel Los Alamos est le plus intimement impliqué est le Burst Alert Telescope (BAT), matériel construit et développé par Goddard Space Flight Center, sous la direction de Neal Gehrels. Le rôle de Los Alamos consistait à développer le logiciel scientifique embarqué du BAT qui, comme le dit Fenimore, "dit essentiellement à Swift quand pointer et où pointer".
Le logiciel de «déclenchement» intégré analyse les données du BAT et détermine quand une rafale de rayons gamma est en cours. "Bien que les yeux humains au sol puissent facilement faire cela, le faire aveuglément sur le satellite est assez difficile", a déclaré Fenimore. «En fait, dans les expériences passées sur les sursauts gamma, il était courant que neuf déclencheurs sur 10 soient de fausses alarmes. Les fausses alarmes seraient désastreuses car Swift va en fait se retourner pour essayer d'observer la fausse source. » Swift tourne dans l'espace dans les 70 à 100 secondes pour voir l'événement de décoloration.
Les informations de localisation des GRB de Swift seront également diffusées aux télescopes robotiques en attente au sol. Parmi eux, le télescope Los Alamos RAPTOR, qui peut pointer n'importe où en 6 secondes et capturer la rafale alors qu'elle se produit encore.
Le deuxième élément critique de l'effort de Los Alamos est le logiciel pour localiser la rafale de rayons gamma afin que le satellite sache exactement dans quelle direction il doit orienter ses autres télescopes. Le BAT utilise une technique d'imagerie lancée par Los Alamos appelée imagerie à ouverture codée, et plus récemment utilisée par Los Alamos à bord du satellite High Energy Transient Explorer (HETE).
Dans l'équipement d'imagerie à bord de Swift, 54 000 trous d'épingle dans un panneau de plomb de la taille d'une feuille de contreplaqué pleine produisent une «image», en fait des milliers d'images qui se chevauchent (environ 30 000 d'entre elles). Le logiciel Los Alamos doit déchiffrer ces images qui se chevauchent et créer une image plus forte et plus lumineuse à partir de laquelle l'emplacement précis de la rafale de rayons gamma peut être trouvé, tout en éliminant les sources connues et les variations statistiques.
David Palmer, un astrophysicien de Los Alamos avec une expertise particulière en imagerie à ouverture codée et en algorithmes intelligents, est la personne clé pour pratiquement tous les logiciels scientifiques sur les MTD, quelque 30 000 lignes de code. Pour que le logiciel gère les tâches requises, il faut une grande quantité de code informatique, avec des centaines de composants en interaction. "C'est grâce à sa compréhension de l'ensemble de la situation dans toute sa complexité que Palmer a pu développer ce progiciel scientifique", a déclaré Fenimore, "Palmer a probablement fait le travail de 20 personnes sur ce projet."
Pour se préparer au travail logiciel en cours pendant la vie de deux ans du vaisseau, Fenimore et son équipe ont développé des simulations complexes à Los Alamos pour recréer le comportement et les expériences probables de l'instrument BAT dans l'espace. Le simulateur permet à l'équipe de s'exercer à répondre aux problèmes potentiels pouvant nécessiter un réglage du logiciel. Le logiciel a été conçu avec «beaucoup de boutons» comme le dit Fenimore, pour permettre à l'équipe de peaufiner le logiciel en continu. Un défi particulier pour Palmer a été l'âge relatif de l'ordinateur à bord de l'engin: c'est un ordinateur à 25 MHz, 100 fois plus lent que les ordinateurs que la plupart des gens ont à la maison.
Le lancement de l'observatoire Swift est prévu à 12 h 09, HNE, le mercredi 17 novembre à, avec une fenêtre de lancement d'une heure. Le satellite est à bord d'une fusée Boeing Delta II, décollant de la station de l'Air Force de Cap Canaveral (CCAFS), en Floride.
Swift fait partie du programme de l'explorateur moyen de la NASA (MIDEX). Le matériel a été développé par une équipe internationale des États-Unis, du Royaume-Uni et d'Italie, avec une implication scientifique supplémentaire en France, au Japon, en Allemagne, au Danemark, en Espagne et en Afrique du Sud.
Source d'origine: communiqué de Los Alamos
