Space-based Multi-band Variable astronomical Objects Monitor

ECLAIRs est l'instrument principal de SVOM : il s'agit d'un télescope gamma à masque codé grand champ (2 stéradian) observant le rayonnement X et gamma mou (énergie comprise entre 4 et 150 keV), qu'il utilise pour détecter et effectuer une première localisation des sursauts gamma. Le télescope est une contribution française développée par les laboratoires de recherche : l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers (Irfu) et l'AstroParticule et Cosmologie (APC)[3].

MXT (Microchanel X-Ray Telescope) est un télescope à rayons X à champ étroit (1,1 × 1,1°) fourni par le CNES. Il est mis en œuvre après la détection du sursaut gamma par ECLAIRs pour déterminer de manière plus précise la position du sursaut gamma en observant le début de l'émission rémanente. Il permet d'observer les rayons X mous (0,3 keV à 10 keV). Sur le plan technique, la partie optique utilise pour la première fois dans le monde la technique des micro-canaux pour faire converger le rayonnement X sur le détecteur. La résolution spatiale permise par le dispositif à transfert de charges est inférieure à la minute d'arc (jusqu'à 20 secondes d'arc pour les sursauts les plus brillants) et la résolution énergétique est de 75 eV lorsque le rayonnement incident est de 1,5 keV. MXT est développé par l'Irfu en collaboration avec l'université de Leicester en Angleterre et l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre à Garching bei München, en Allemagne[4].

GRM (Gamma Ray Burst Monitor) est un détecteur de rayons gamma fourni par la Chine pouvant mesurer la courbe de lumière et le spectre des rayons X durs et des rayons gamma de basse énergie (30 keV à 5 MeV). L'instrument comprend 3 détecteurs ayant chacun un champ de vue de 2,6 stéradian. Ils sont disposés de manière que leur champ d'observation se recoupent(inclinaison de 30° par rapport à l'axe du satellite et espacement entre eux de 120°) de manière à permettre par triangulation une localisation grossière de la source (15°x 15°). Chaque détecteur est constitué d'un cristal d'iodure de sodium fixé sur un tube photomultiplicateur[5].

VT (Visible Telescope) est un télescope optique de type Ritchey-Chrétien de 40 cm d'ouverture et à champ étroit (26 × 26 minutes d'arc) qui observe la source gamma dans le visible (400 à 650 nm) et en proche infrarouge (650-950 nm). Deux dispositif à transfert de charges de 2 048 × 2 048 pixels situés au plan focal fournissent l'un une image dans le bleu (450 à 650 nm), l'autre dans le proche infrarouge (650 à 1 000 nm). Le télescope permet d'observer des étoiles de magnitude apparente 22,5 avec un temps de pose de 300 secondes. À partir d'une position approchée fournie par l'instrument MXT, il détermine la position de la source gamma avec une précision de quelques secondes d'arc. Le télescope est fourni par les Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie des sciences de Chine[6].

SVOM doit être placé sur son orbite par un lanceur chinois Longue Marche 2C décollant de la base de lancement de Xichang (Chine). SVOM circulera sur une orbite terrestre basse à une altitude de 625 km avec une faible inclinaison (30°) pour éviter les perturbations des régions polaires. Cette orbite est en partie imposée par la puissance du lanceur et la latitude de la base de lancement.

L'orientation du satellite répond à plusieurs contraintes[11]^,[12] :

• Pour maintenir le satellite et ses instruments dans la plage de température autorisée, une des faces de SWOM est constamment mintenue à plus de 90° du Soleil ce qui interdit l'observation de 50% du ciel à un instant donné.
• Pour que les observatoires terrestres puissent prendre immédiatement le relais en cas de détection d'un sursaut gamma, SWOM observe la région du ciel située à l'opposé du Soleil donc visible par les télescopes terrestres situés sur la face nocturne de la Terre. La contrepartie est que durant la moitié de l'orbite qui dure 95 minutes, les instruments ne peuvent pas fonctionner car la Terre s'interpose entre le ciel et l'engin spatial.

Les régions du ciel observées répondent par ailleurs aux contraintes supplémentaires (non dépendantes de l'orientation) suivantes[11] :

• Pour permettre aux télescopes terrestres les plus puissants (VLT, Hawaï, La Palma) d'observer le sursaut gamma dans les meilleures conditions, les régions du ciel privilégiées sont celles situées près du zénith de ces observatoires.
• La région de la Voie Lactée est écartée car elle contient de nombreuses sources transitoires dans le domaine X et gamma qui peuvent être confondues à tort avec un sursaut gamma. Par ailleurs la présence de poussière interstellaire gêne les observations de suivi.
• La région de la source X Scorpius X-1 située hors du plan galactique et extrêmement brillante est écartée pour ne pas perturber les mesures.

Lorsqu'il détecte un sursaut gamma, le satellite a la capacité de modifier en quelques minutes son orientation pour compléter l'étude de la source avec ses instruments fonctionnant dans le spectre des rayons X, infrarouge et visible. La durée de la mission est de 3 ans avec une extension possible de 2 ans[2]^,[11]^,[12].

• (en) B. Cordier et al., « The SVOM gamma - ray burst mission », Proceedings of Science,‎ décembre 2015, p. 1-13 (lire en ligne).
• (en) Stéphane Schanne, Bertrand Cordier et al. (2-5 december 2014) « The ECLAIRs GRB-trigger telescope on-board the future mission SVOM » (pdf) dans Swift : 10 Years of Discovery : 6 p., Rome: SPIE.

• Sursaut gamma.
• Swift.

• Site officiel français.
• (en) SVOM sur le site eoPortal de l'Agence spatiale européenne.
• SVOM sur le site des missions scientifiques du CNES.
• (en) Présentation de la mission (décembre 2014).
• (en) Caractéristiques de l'instrument Eclair (décembre 2014).
• (en) Caractéristiques de l'instrument MXT (décembre 2014).

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