Bertin Winlight, Business Unit de Bertin Technologies, va contribuer à la mission internationale LISA (Laser Interferometer Space Antenna – Antenne Spatiale à Interféromètre Laser), annoncée par l’Agence Spatiale Européenne (European Space Agency – ESA) en 2017. Dans le cadre de ce projet, Bertin Winlight aura pour mission de fournir le système optique complexe « Beams simulator » destiné à un équipement sol.
La mission LISA, dont le lancement est prévu en 2035, a pour ambition de détecter les ondes gravitationnelles émises par les évènements les plus violents de l’Univers. Pour y parvenir, trois satellites seront placés en orbite autour du Soleil, sur la même trajectoire que la Terre, afin de former un gigantesque interféromètre laser, situé à 50 millions de kilomètres de notre planète. Chaque bras de cet interféromètre mesurera 2,5 millions de km. LISA est le résultat d’une collaboration entre l’ESA, la NASA (National Aeronautics and Space Administration) et un consortium international de laboratoires scientifiques, réunissant une expertise mondiale en astronomie des ondes gravitationnelles.
S’agissant de la partie LISA-France* du consortium, elle devrait prendre en charge l’intégration et les tests des instruments, ainsi que la conception et le développement du segment sol scientifique. Dans le cadre de LISA-France, le CNES jouera un rôle de coordination entre les laboratoires et industriels français afin de répartir les différentes responsabilités de chacun.
Le CNES a deux prérogatives : gérer les tests de performances interférométriques de l’instrument sur deux prototypes du système nommé IDS (Interferometric Detection System). Puis, fournir des moyens de test permettant de mesurer et vérifier la quantité et l’influence de la lumière parasite dans toute la ligne optique de l’instrument – cette lumière parasite (réflexion/diffusion dans les instruments optiques de bord) étant une préoccupation majeure et devant être maintenue la plus faible possible. Afin de réaliser ces tests, plusieurs moyens sols spécifiques doivent être développés, dont notamment un banc optique ultra stable (Banc de Simulation Instrumentale Multichamps – BSIM) émulant les interfaces optiques dites « Télescope » et « Backlink » (interface fibrée) avec le banc optique LISA.
A travers ce projet, Bertin Winlight a donc été mandaté par le CNES pour la fourniture d’un système optique complexe nommé Beams Simulator pour une intégration finale dans le banc de test et de calibration de l’instrument IDS. L’ensemble du projet est séquencé en deux phases. Une première phase d’études : thermiques et mécaniques, dynamique et thermomécanique de stabilité, des effets hydroélastiques… A l’issue de laquelle se tiendra la revue de design critique (CDR). Puis en deuxième phase : la fabrication, l’assemblage, l’intégration, les tests et la livraison du Beams Simulator au CNES, qui procèdera à l’intégration finale sur l’équipement sol.
Le banc BSIM est constitué d’environ 80 composants optiques de très haute précision (miroirs, lames séparatrices, compensatrices, supports hors plan…), tous polis et contrôlés par Bertin Winlight. A ces composants s’ajoute une quinzaine de sous-ensembles optiques tels que des injecteurs monolithiques, ainsi que des systèmes flat top et afocaux. L’aspect unique de ce système repose sur l’utilisation de la technologie d’adhérence moléculaire pour l’intégration des sous-ensembles optiques sur le banc, une technologie que Bertin Winlight maîtrise depuis plus de 20 ans.
A travers ce nouveau contrat, le CNES renouvelle donc sa confiance auprès de Bertin Winlight, qui avait déjà su faire ses preuves en 2022 lors de la fourniture du démonstrateur de Beams Simulator destiné à l’instrument IDS. Bertin Technologies et sa Business Unit Bertin Winlight renforcent ainsi leur position sur le marché du spatial, grâce à leur expérience dans la conception et la réalisation de composants et systèmes optiques et optro-mécaniques de pointe, pour des projets spatiaux d’envergure (missions Mars 2020, CO2M, programmes MetOp-SG, Meteosat 3ème génération…).
*Institut Fresnel, Laboratoire Astroparticule et cosmologique (APC), ARTEMIS/ l’Observatoire de la Côté d’Azur (OCA), Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), Centre Physique des Particules de Marseille (CPPM), Laboratoire des Matériaux Avancés (LMA), Observatoire de Paris.
