PRIMA : à Marseille, le LAM prend en charge l’architecture d’un instrument spatial

La NASA a retenu PRIMA pour poursuivre son développement. À Marseille, cette décision donne au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille une responsabilité précise : il ne doit pas seulement fournir une pièce à la future mission, mais concevoir l’architecture optique et mécanique de l’imageur PRIMAger, réaliser sa structure opto-mécanique et assurer l’intégration de l’instrument.

PRIMA entre désormais en phase B, consacrée à la conception préliminaire et au développement des technologies. Une nouvelle revue devra encore autoriser le début de la mise en œuvre en phase C. Si elle est confirmée, la mission vise un lancement en 2033.

PRIMAger observera entre 24 et 235 micromètres, dans l’infrarouge lointain. Cette lumière permet notamment d’étudier les poussières froides, la formation des étoiles et les disques où naissent les systèmes planétaires. Cette partie du spectre est aujourd’hui peu couverte : la NASA Science indique qu’aucune installation d’observation en infrarouge lointain n’est actuellement en service et présente PRIMA comme un moyen de combler une partie du vide entre des observatoires comme James Webb et les radiotélescopes.

Cette ambition impose une difficulté très matérielle. Le télescope doit être refroidi autour de 4,5 kelvins, soit environ -269 °C, afin que sa propre chaleur ne masque pas le rayonnement extrêmement faible qu’il cherche à mesurer. Détecteurs, optique, mécanique et environnement thermique doivent ensuite fonctionner comme un seul ensemble.

PRIMAger rassemble des contributions de plusieurs spécialistes : le CEA travaille notamment sur son architecture thermique, le SRON néerlandais sur les plans focaux et leurs détecteurs, et l’université de Cardiff sur les filtres. Le LAM doit définir l’architecture d’ensemble pour l’optique et la mécanique, réaliser la structure opto-mécanique puis intégrer l’instrument.

Le laboratoire possède à Château-Gombert les équipements nécessaires à ce type de travail : moyens d’assemblage et d’intégration, essais sous vide et en vibration, ainsi que des installations cryogéniques capables de descendre jusqu’à 4 kelvins. PRIMAger avait déjà franchi en juin sa revue de fin de phase A au CNES.

Le LAM avait récemment fourni huit miroirs de vol au télescope Nancy Grace Roman, partis dans l’espace cet été. Avec PRIMAger, l’échelle de responsabilité change : Marseille ne livre plus seulement un composant identifiable, mais prend en charge l’architecture optique et mécanique ainsi que l’intégration d’un instrument complet.

PRIMA n’est pas encore une mission définitivement autorisée : une revue de confirmation doit encore valider son passage en phase C. À Marseille, la prochaine étape est déjà claire : transformer l’architecture préliminaire de PRIMAger en un instrument que les équipes du LAM pourront assembler, refroidir et tester.