Intégrer les contraintes environnementales dans la recherche en astrophysique : l’exemple du Athena X-IFU

Le X-IFU (X-ray Integral Field Unit) est le spectromètre à rayons X à haute résolution qui sera embarqué à bord de l'observatoire spatial Athena de l'Agence spatiale européenne (ESA) en 2037, dans le cadre du programme scientifique Cosmic Vision. Il est développé par un consortium international dirigé par la France. Une partie des activités de pilotage est assurée par des équipes du CNRS Terre & Univers. Le X-IFU est un instrument cryogénique qui fait appel à des technologies de pointe, telles que des micro-calorimètres, dont la lecture est assurée par une électronique à faible bruit.

Alors que l'instrument a fait l'objet d'une révision des exigences du système en 2022, une analyse du cycle de vie (ACV) a été réalisée afin d'estimer les impacts environnementaux associés au développement d’un tel instrument. L'analyse de cycle de vie est une démarche d’éco-conception qui évalue les impacts environnementaux d'un produit ou d'un service depuis sa conception à sa fin de vie, en quantifiant les flux d'énergie et de matière utilisés. Cette publication scientifique et les résultats obtenus visent à mettre en évidence les impacts environnementaux les plus significatifs de la conception du X-IFU, d’émettre des recommandations pour les réduire, tout en rappelant l'importance d'intégrer les considérations environnementales dans la recherche en astrophysique.

Cette analyse a principalement porté sur la fourniture, la fabrication et l'essai des sous-systèmes, ainsi que sur la logistique et la main-d'œuvre impliquées. Nous constatons que les impacts environnementaux les plus significatifs proviennent des activités de test1 , du travail de bureau2 et de la fabrication d'instruments3 . Une nouvelle analyse du cycle de vie débute actuellement dans le but de mettre à jour ces premiers résultats. Elle aboutira à une analyse du cycle de vie actualisée, en conservant l’ambition de réduire l’empreinte environnementale du X-IFU, tout en se conformant aux exigences rigoureuses en termes de performance et de gestion des risques.

• 1liées à la consommation d'énergie dans les salles blanches
• 2lié à la consommation d'énergie dans les bâtiments
• 3liée à l'utilisation de ressources minérales et métalliques