19 Décembre 2017

[Quézako?] Ces rainures regardent les étoiles de la Voie Lactée

Grâce à elles, les scientifiques ont accès à la vitesse radiale de millions d'étoiles de notre galaxie... après 4 mois de calculs sur les serveurs du CNES !
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Crédits : Fraunhofer Institut für Optik und Feinmechanik.

3 lignes continues, 2 lignes hérissées de pics, un fossé. 3 lignes continues, 2 lignes hérissées de pics, un fossé... Cette image de microscope électronique dévoile l'extrême finesse – et complexité – des rainures du réseau en transmission embarqué sur le satellite européen Gaia, plus précisément sur son instrument RVS (Radial Velocity Spectrometer).

Profondes d'environ 2 μm, ces rainures assurent la diffraction de la lumière et la détermination de la vitesse radiale des étoiles de notre galaxie (leur vitesse d'éloignement ou de rapprochement vis-à-vis de la Terre) après des heures, des jours, des semaines, des mois de calculs ! Ces entailles génèrent en effet des chaînes de calcul très compliquées, composées d’une centaine de petits modules logiciels fournis par les scientifiques impliqués dans ce projet titanesque. 

Des moyens humains et techniques importants

L'instrument RVS est celui qui donne le plus de travail à une équipe de scientifiques pilotés par l’Observatoire de Paris Meudon et à une équipe du CNES basée à Toulouse, où se trouve l'un des 5 centres de traitements européens des données Gaia. Les volumes de données reçus et générés au CNES de Toulouse sont colossaux avec 2,5 pétaoctets répartis sur les serveurs à l'automne 2017. 

Parmi les 25 personnes travaillant à Toulouse sur les données de Gaia :

  • 7 personnes sont en interface quasi-quotidienne avec les scientifiques pendant la mise au point des 5 chaines de calcul principales dont le CNES a la charge, puis interviennent en expertise durant la phase de production des données.
  • 5 personnes sont aux commandes pour ces opérations qui peuvent durer de 10 jours à 4 mois.
  • 3 surveillent et interviennent pour le maintien en condition opérationnelle des plateformes informatiques. Pas un jour ne passe sans qu'une intervention ne soit nécessaire, ici ou là. Afin d’éviter les coupures de services, tout est redondé et la bascule d’une machine sur une autre est automatique en cas de surcharge ou de panne.
  • 6 personnes assurent la maintenance logicielle de l’ensemble des outils qui composent le centre.
  • Le reste de l’équipe est chargé des activités de gestion, qualité, planification et de coordination.

Les rainures visibles sur l'image principale se trouvent sur la surface plane au centre de l'instrument RVS. Crédits : Airbus Defence and Space.

Les 220 serveurs du parc informatique Gaia sont installés au sous-sol du batiment Galois du Centre spatial de Toulouse. Leurs 3500 cœurs (« core » en anglais) demandent une attention quotidienne. Crédits : CNES / E. Grimault 2013.

gaia, un satellite pour cartographier notre galaxie

Lancé fin 2013, le satellite européen Gaia cartographie en 3D plus d'un milliard d'étoiles de la Voie lactée en calculant leur position, la distance qui les sépare de la Terre ainsi que leur vitesse radiale. Fin 2019, Gaia aura généré un volume monumental de données : 1 million de milliards d’octets. Toutes ces données sont reçues sur 3 antennes en  Espagne, Australie et Argentine. Envoyées au Centre des opérations spatiale européen à Darmstadt, en Allemagne, puis transférées et pré-traitées au Centre d'astronomie spatiale européen à Madrid, ces données sont intégrées dans une base de données centrale et transmises aux 5 centres de traitement à Barcelone, Cambridge, Genève, Turin... Et Toulouse ! Le satellite qui fête ce mardi 19/12/17 ses 4 ans en orbite fait justement l'objet d'une 3e revue d'exploitation (bilan de l'année passée et perspectives pour l'année à venir) au CNES de Toulouse, réunissant scientifiques et ingénieurs de la mission. Cette dernière vient d'ailleurs d'être prolongée jusqu'à fin 2020 par l'ESA.

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