Contexte

INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) est un laboratoire spatial international dédié à l'astronomie du rayonnement gamma. Ce satellite européen, équipé de deux instruments principaux dont un spectromètre développé en France, a en effet été conçu pour analyser les rayons gamma qui parcourent l’Univers. En 1993, le projet reçoit le feu vert du Comité Consultatif des Sciences Spatiales de l'ESA, l’agence spatiale européenne, dans le cadre d’Horizon 2000. Ce programme scientifique, établi pour la période 1985-2000, comprend quatre missions principales et des missions moyennes, moins coûteuses. INTEGRAL en fait partie.

Les rayons gamma sont des ondes à très haute fréquence, les plus énergétiques du spectre électromagnétique, émis lors de phénomènes extrêmement violents. L’analyse détaillée de ces rayonnements gamma visait donc à éclairer les scientifiques sur ces événements ou ces objets cosmiques violents comme :

• Les sursauts gamma, phénomènes encore très méconnus en 2002, qui libèrent en une fraction de seconde une bouffée de rayons gamma
• Les trous noirs
• L’accrétion de la matière par les objets compacts comme les étoiles à neutrons
• Les supernovae, ces explosions d’étoiles qui libèrent une quantité d’énergie phénoménale
• La nucléosynthèse, pour comprendre les lieux et les modes de formation des nouveaux atomes dans l’Univers, après l’explosion d’étoiles notamment

Déroulé

INTEGRAL a été lancé en 2002, depuis la base spatiale de Baïkonour au Kazakhstan, par une fusée russe Proton, puis placé sur orbite autour de la Terre. Sa mission scientifique a pris fin en février 2025.

Durant ses vingt-deux années de service, le satellite a effectué 2 886 orbites d’une période de trois jours, des orbites elliptiques très excentrées, variant de 9 000 km d’altitude à 150 000 km d’altitude.

L’agence spatiale européenne (ESA) a décidé de mettre fin aux opérations scientifiques en février 2025. Mais le satellite continue d’orbiter autour de la planète, et ce jusqu’en 2029, date à laquelle il doit rentrer dans l’atmosphère terrestre. Cette « fin de vie » a été rendue possible grâce à une manœuvre spécifique effectuée en 2015. L’objectif : réduire au maximum les débris spatiaux en programmant la désorbitation du satellite et sa désintégration.

Les données collectées par la mission font l’objet d’un archivage minutieux par l’ESA, pour permettre leur utilisation par les scientifiques pendant encore des années.

Organisation

La mission, dirigée par l’ESA, est le fruit d’une coopération internationale réunissant plusieurs pays européens (Allemagne, Belgique, Espagne, France, Italie, Pologne, République tchèque, Royaume-Uni), les États-Unis et la Russie.

L’ESA a fourni la plateforme du satellite qui a été intégré par l’industriel italien Alenia Aerospazio.

Le spectromètre SPI, l’un des deux principaux instruments, a été développé sous maîtrise d’œuvre du CNES, par un consortium réunissant les laboratoires de plusieurs pays Européens (France, Allemagne, Belgique, Espagne Royaume-Uni et Italie), ainsi que les États-Unis.

L’imageur IBIS a également été développé par un consortium rassemblant des laboratoires de plusieurs pays européens : France, Italie, Espace, Allemagne, Norvège, Pologne et Etats-Unis. La maîtrise d’œuvre a été assurée par l’Institut d’astrophysique et de planétologie italien (IAS).