Orbite, transmission des alertes et strat´egie d’observation

Le satellite SVOM sera mis `a poste sur une orbite circulaire basse (altitude : 600-650 km, p´eriode : 90 min) afin d’´evoluer en dessous des ceintures de radiations o`u il n’est pas possible d’observer avec ECLAIRs ou le GRM en raison du bruit de fond tr`es ´elev´e que suscitent les flux intenses de particules charg´ees pi´eg´ees dans ces ceintures. En raison de l’inclinaison de son orbite par rapport `a l’´equateur terrestre (30 degr´es), le satellite traversera n´eanmoins plusieurs fois par jour l’anomalie magn´etique de l’Atlantique sud, d´enomm´ee en anglais par le sigle SAA (South Atlantic Anomaly). `A chaque passage dans la SAA, SVOM sera en butte `a des flux intenses de particules charg´ees qui interdiront toute observation avec ECLAIRs ou le GRM ; le temps total d’observation s’en trouvera r´eduit de_{∼ 13%.}

La d´etection des sources transitoires sera men´ee `a bord du satellite SVOM au moyen de ses deux instruments `a grand champ ECLAIRs et GRM. Dans le cas du t´elescope ECLAIRs, c’est au module UGTS (Unit´e de Gestion et de Traitements Scientifiques) que reviendra la d´etection de toute nouvelle source transitoire apparaissant dans le champ de vue de l’appareil ainsi que l’estimation de ses coordonn´ees c´elestes. Ces derni`eres donn´ees seront utilis´ees par la plateforme spatiale pour en modifier l’attitude afin que la source transitoire nouvellement d´etect´ee se retrouve dans l’axe de vis´ee des deux t´elescopes `a petits champs de vue MXT et VT. Ces mˆemes donn´ees seront ´egalement transcrites dans un message qu’un ´emetteur VHF mont´e `a bord du satellite transmettra `a un r´eseau d’alerte fait d’une quarantaine de stations de r´eception dispos´ees au sol sous la trace du satellite, `a l’instar du syst`eme d´ej`a mis en œuvre dans le cadre de la mission HETE-2 . Chacune de ces stations sera en permanence `a l’´ecoute d’´eventuels messages qui, d`es r´eception, seront relay´es par internet dans un d´elai de 30 secondes `

a une minute `a partir de la d´etection vers le centre de traitement scientifique install´e au CEA- Saclay. Grˆace au r´eseau GCN ou VOEvents, ce dernier sera alors en mesure de communiquer aux observatoires du monde entier les principaux param`etres de toute source transitoire nouvellement d´etect´ee.

La mission SVOM a pour strat´egie d’observation de favoriser le suivi par des moyens au sol de toute source transitoire nouvellement d´etect´ee. Dans ce but, l’attitude du satellite suivra une orientation pr´ed´efinie (Cordier et al., 2008), d´enomm´ee loi d’attitude B1 dans le jargon SVOM , avec l’axe optique des instruments dirig´e la plupart du temps dans une direction situ´ee `a 135 degr´es de la direction du Soleil. Avec un tel pointage quasi-antisolaire, les sources transitoires nouvellement d´etect´ees seront aussitˆot observables de nuit depuis le sol. Les observatoires ter- restres seront ainsi en mesure d’´etudier la r´emanence des sursauts gamma avant que l’´eclat de cette derni`ere n’ait d´ecru dans de trop grandes proportions, ce qui pourra favoriser l’estimation du d´ecalage vers le rouge des ´ev´enements les plus distants et le suivi spectroscopique n´ecessaire aux ´etudes cosmologiques. Une telle strat´egie d’observation implique toutefois que la Terre occul- tera en moyenne 35% du champ de vue d’ECLAIRs, r´eduisant d’autant son temps d’observation et introduisant sur le d´etecteur un bruit de fond asym´etrique dont les caract´eristiques varient au cours de l’orbite.

La strat´egie d’observation de la mission SVOM inclura ´egalement le pointage de cibles d’op- portunit´e. Dans la plupart des cas, il s’agira de sources transitoires d´etect´ees par d’autres moyens d’observation au sol ou dans l’espace et dont le suivi par les instruments SVOM pr´esentera un int´erˆet scientifique reconnu. `A noter toutefois que tout pointage de la plateforme spatiale dans une nouvelle direction impliquera l’envoi d’une s´erie de t´el´ecommandes via les stations bande S affect´ees `a la mission. Compte-tenu de la disponibilit´e de ces stations, il pourra s’´ecouler un certain d´elai (jusqu’`a quelques dizaines d’heures) avant que la manœuvre de pointage du satellite soit effectu´ee.

Les donn´ees recueillies par l’instrument ECLAIRs seront enregistr´ees dans la m´emoire de masse embarqu´ee `a bord du satellite. Elles seront ensuite transmises r´eguli`erement au sol via les ´emetteurs bande X. Les donn´ees pourront ainsi ˆetre `a nouveau trait´ees par des algorithmes de d´etection plus performants afin de d´etecter les sources transitoires que n’auraient pas rep´er´ees les algorithmes embarqu´es limit´es en capacit´e de calcul. Les nouvelles sources transitoires ainsi identifi´ees pourront ˆetre suivies par les t´elescopes au sol propres `a la mission SVOM (GWAC, C-GFT et F-GFT). Le cas ´ech´eant, surtout s’il semble pertinent d’effectuer un suivi dans le do- maine des rayons X avec le MXT, cette nouvelle source transitoire pourra ˆetre consid´er´ee comme une cible d’opportunit´e, ce qui s’av´erera ´eventuellement profitable dans le cas de sursauts gamma extrˆemement longs. Par ailleurs, les donn´ees SVOM pourront ˆetre analys´ees `a nouveau au vu d’alertes transmises par d’autres moyens d’observation (LSST, d´etecteurs d’ondes gravitation- nelles et t´elescopes `a neutrinos).