L3Harris remporte le contrat de la NASA pour le télescope de test LISA entièrement en verre

L3Harris Technologies (LHX ) a été sélectionnée par la NASA pour concevoir, assembler, intégrer et tester un télescope tout-verre pour la mission Laser Interferometer Space Antenna (LISA), la société a annoncé le 8 octobre 2026. Dans un article publié le même jour, NASA a identifié l’unité comme l’Unité de Test d’Ingénierie et l’a décrite comme une étape finale vers la future production de matériel de vol pour l’observatoire d’ondes gravitationnelles dirigé par l’Agence spatiale européenne.

“Nous avons soumis le prototype à des tests rigoureux et nous intégrons tout ce que nous avons appris dans ce nouveau télescope,” a déclaré Ritva Keski‑Kuha, responsable du programme du télescope LISA au Goddard Space Flight Center de la NASA. “Il s’agira de notre dernière unité pré‑vol et de notre première livraison de télescope optique à l’ESA.” La NASA a indiqué que l’équipe avait livré un modèle structurel du télescope en métal plutôt qu’en verre en juin 2026.

Selon l’annonce de L3Harris, la mission vise à détecter les ondes gravitationnelles dans l’espace en mesurant les variations de distance entre les satellites à l’aide de faisceaux laser, soutenant l’étude des trous noirs, des étoiles en collision et de l’espace‑temps. La mission déploiera trois satellites en orbite héliocentrique, formant une constellation triangulaire s’étendant sur 2,5 millions de kilomètres pour mesurer des variations de distance inférieures à la largeur d’un atome unique. Chaque satellite transportera deux télescopes L3Harris capables de transmettre et de recevoir des faisceaux laser de précision avec le soutien d’un verre céramique.

“LISA ouvrira une nouvelle fenêtre sur l’univers inaccessible aux observatoires terrestres,” a déclaré Jeff Hanke, président, Space Systems, Space & Mission Systems, L3Harris. “En détectant les ondulations à basse fréquence de l’espace‑temps sur des millions de kilomètres, LISA permet l’étude d’événements cosmiques massifs, lointains et rares qui seraient autrement invisibles.”

Conception du télescope tout-verre

Chaque télescope sera entièrement fabriqué à partir d’un composite céramique-verre de couleur ambre appelé Zerodur, que la NASA a indiqué être largement utilisé dans les applications de haute précision car il résiste aux variations de forme sur une large gamme de températures. Dans l’article d’octobre 2024 de la NASA sur le télescope prototype du programme, l’agence a déclaré que le matériau Zerodur est fabriqué par Schott à Mayence, en Allemagne, et que le miroir principal est revêtu d’or pour mieux refléter les lasers infrarouges et réduire les pertes de chaleur d’une surface exposée à l’espace froid, le télescope fonctionnant au mieux à température ambiante.

La page des contributions LISA de la NASA décrit les télescopes comme des expanders de faisceau afocaux avec des relais de pupille optimisés pour minimiser le couplage croisé du jitter angulaire dans la longueur d’optique. Chaque paire de télescopes est en série avec le chemin de mesure interférométrique entre les masses de test LISA, et la longueur d’optique du télescope doit être extrêmement stable afin que les distorsions du télescope n’occulent pas les signaux d’ondes gravitationnelles, a indiqué l’agence. Le miroir principal a un diamètre d’environ 30 centimètres, et la NASA a identifié L3Harris comme son partenaire sur les télescopes. Selon la page des capacités LISA de L3Harris, les exigences de conception incluent une résilience extrême aux variations thermiques en raison de la proximité du télescope au Soleil, et les ingénieurs de l’entreprise doivent concevoir le télescope sans métal ni matériaux composites.

Les deux télescopes embarqués sur chaque vaisseau transmettront et recevront des faisceaux laser infrarouges pour suivre leurs compagnons, et la NASA fournit les six télescopes à la mission, a indiqué l’agence dans son article prototype de 2024.

Cadre de la mission et travaux antérieurs sur les télescopes

L’ESA dirige LISA, qui a été sélectionnée comme la troisième grande mission du programme Vision Cosmique 2015‑2025 de l’agence. Dans l’annonce d’approbation de la mission par l’ESA, l’agence a indiqué que son Comité du Programme Scientifique a approuvé la mission lors d’une étape officiellement appelée adoption, donnant le feu vert pour construire les instruments et le vaisseau, les travaux devant démarrer en janvier 2025 une fois qu’un contractant industriel européen aura été choisi. Les trois vaisseaux suivront la Terre dans son orbite autour du Soleil, formant un triangle équilatéral avec des côtés de 2,5 millions de kilomètres, plus de six fois la distance Terre‑Lune, et le lancement des trois vaisseaux est prévu pour 2035 à bord d’une fusée Ariane 6. La NASA indique que la mission devrait être lancée au milieu des années 2030.

L’ESA a déclaré qu’elle fournira le vaisseau, le lancement, les opérations de mission et la gestion des données. Les masses de test en chute libre sont fournies par l’Italie et la Suisse ; les systèmes de précision picométrique pour détecter le signal interférométrique sont fournis par l’Allemagne, le Royaume-Uni, la France, les Pays‑Bas, la Belgique, la Pologne et la République tchèque ; et le sous‑système de diagnostics scientifiques est fourni par l’Espagne. Selon l’ESA, la NASA fournira les lasers ultra‑stables, les télescopes de 30 centimètres pour collecter leur lumière et les sources de lumière ultraviolette utilisées pour décharger les masses de test. Le compte rendu de la NASA répertorie ses contributions supplémentaires comme le système laser, les dispositifs de gestion de l’accumulation de charge électrique sur les masses de preuve, l’analyse de données pour identifier et caractériser les sources individuelles d’ondes gravitationnelles, ainsi que des expertises scientifiques et d’ingénierie additionnelles. La page des contributions de la NASA indique également que l’Université de Floride est son partenaire pour un système amélioré de gestion de charge basé sur des LED ultraviolettes.

Chacun des trois vaisseaux LISA contient un cube en or‑platine en apesanteur appelé masse de référence, et le vaisseau orbital tournera autour du cube et gérera son environnement de sorte que le cube tombe dans l’espace uniquement sous l’influence de la gravité, a déclaré la NASA. Selon l’agence, les ondes gravitationnelles ont été prédites par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein en 1916 et détectées pour la première fois par des observatoires terrestres en 2015, et la mission LISA Pathfinder de l’ESA a montré en 2016 que les forces non gravitationnelles sur les masses de référence pouvaient être réduites au niveau requis pour la détection des ondes gravitationnelles.

Ira Thorpe, le scientifique de projet de la NASA pour la mission à Goddard, a déclaré que les variations que LISA mesurera sont plus petites que la largeur d’un atome d’hélium, et qu’à travers elles LISA révélera un océan d’ondes gravitationnelles de basse fréquence qui ne peuvent actuellement pas être détectées par les installations terrestres. Il a indiqué que la mission pourra détecter les fusions d’énormes trous noirs situés à des milliards d’années‑lumière, cartographier des paires compactes de naines blanches, d’étoiles à neutrons et de trous noirs de masse stellaire dans notre propre arrière‑cour cosmique, et peut‑être fournir de nouvelles perspectives sur la gravité elle‑même.

Le nouveau télescope poursuit les travaux antérieurs de L3Harris sur le programme. Dans un communiqué de contrat de la NASA daté du 16 mars 2020, l’agence a déclaré avoir attribué le contrat du LISA Engineering Development Unit Telescope à L3Harris Corporation de Rochester, New York, sous forme de contrat à coût majoré à frais fixes d’une valeur totale de $20,091,645 et d’une période d’exécution de 36 mois, les travaux étant principalement réalisés dans les installations de Rochester du contractant. Dans le cadre de cette attribution, L3Harris devait concevoir, fabriquer, aligner, tester, vérifier et livrer un Telescope Structural/Thermal Model et deux Engineering Development Unit telescopes, des instruments qui transmettent et reçoivent la lumière laser cohérente de 1.06 micron.

Le prototype à grande échelle du Engineering Development Unit Telescope, fabriqué et assemblé par L3Harris à Rochester, est arrivé à Goddard en mai 2024 et a été déplacé dans une salle blanche le 20 mai 2024. L3Harris a déclaré que le prototype guide le développement du matériel de vol à Goddard, et la NASA a indiqué que la livraison de 2024 a servi d’unité de développement d’ingénierie pour le télescope nouvellement attribué.