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Contempler les étoiles. Depuis les débuts de la civilisation poètes et astronomes sont allongés côte à côte, la nuit, le regard vers la voie lactée et toutes les merveilles du ciel. Tous cherchent à comprendre l’univers où nous vivons, chacun dans son langage. Mais si les premiers n’ont besoin que d’une plume pour explorer les galaxies, les seconds usent d’instruments plus conséquents.
Petit télescope deviendra grand
Parmi ceux-ci la lunette de Galilée a lancé, il y a juste 400 ans, une course de fond à la découverte. Amener le ciel vers nous, ou rapprocher nos yeux du ciel, nécessite de nouveaux outils issus du progrès technologique. La technologie justement a donné une impulsion exceptionnelle à l’astronomie au 20e siècle et en ce début de 21e. On est entré dans l’ère des grands télescopes en 1947 avec celui du Mont Palomar en Californie, le Hale Telescope, et son miroir de 5 mètres de diamètre. Il dominera la recherche jusqu’en 1975 et la plupart des images de l’espace que l’on trouvait dans les livres de vulgarisation venaient de là.
En 1976 l’URSS construit dans le Caucase un télescope de 6 mètres de miroir. Dans les années 1980-1990 le diamètre moyen passe à 10 mètres. Les images sont de plus en plus nettes et lointaines. Puis vient Hubble. Son miroir n’est pas très grand: 2,4 mètres. Mais les images prises depuis l’espace sont dépourvues de poussières et de turbulences et sont de ce fait bien meilleures que tout ce que l’on a pu voir jusqu’alors, et son optique a été dopée par des caméras spéciales. Hubble a été décisif pour l’astronomie et pour populariser largement cette science.
Depuis la technologie a encore avancé puisque l’on dispose aujourd’hui de télescopes à infrarouges, à ondes radios, à rayons x, dont plusieurs sont dans l’espace. La possibilité de corriger les défauts induits par les turbulences a évolué aussi, tant sur le plan technique d’informatique.
Aujourd’hui, si les grands télescopes comme le VLT (Very Large Telescope) scrutent le ciel autrement qu’en visuel (ondes radio en particulier), l’idée de refaire un observatoire optique est à nouveau en route. Et le saut qui se prépare est inouï: un miroir de 42 mètres de diamètre, une coupole aux dimensions d’un terrain de foot, le tout à 3‘000 mètres d’altitude dans le désert le plus aride de la planète: l’Atacama au Chili. (Cliquer sur les images pour agrandir).
L’European-Extra Large Telescope (E-ELT)
Un consortium de pays européen a déjà choisi le site: sur le mont Armazonas, qui dispose de 320 nuit claires par an avec peu de turbulence et une grande pureté. Avec ce projet on entre dans la «big science», big en terme de gigantisme. L’astronomie ne s’était encore jamais dotée au sol d’un instrument aussi cher (1 milliard d’euros) et aussi grand. Par rapport au VLT (Very Large Telescope), le plus grand actuellement, on verra 40 fois plus loin ou mieux. 40 fois!
La décision de faisabilité doit être prise dans ces prochains mois. Ce n’est pas une mince affaire. 984 hexagones en vitrocéramique, polis avec une précision de 10 nanomètres, formeront le miroir principal. Pour référence, un nanomètre vaut un milliardième de mètre, ou un millionnième de millimètre. L’exactitude de la courbe parabolique du miroir doit donc être de 1 centmillième de millimètre.
Un des miroirs secondaire qui réceptionne l’image du miroir principal est traité intégralement en optique adaptative. Il est «travaillé» en souplesse et déformé des centaines de fois par seconde par des milliers de mini-moteurs (des actuateurs) qui compensent en permanence les déformations dues aux variations atmosphériques. Le miroir est également travaillé pour compenser les éventuels effets du vent, de micro-séismes ou du poids du télescope selon son inclinaison. Une informatique exceptionnelle gère tout cela en temps réel.
Que verra-t-on?
- les galaxies et étoiles primordiales d’il y a plus de 13 milliards d’années;
- des exoplanètes en détail avec la possibilité d’étudier leur atmosphère;
- la formation des étoiles dans leur disque d’accrétion primitif;
- les événement violents: explosions de supernovae, les trous noirs géants, les pulsars, presque comme aux première loges.
Les américains préparent eux aussi un télescope géant de 30 mètre. On verra quand-même 15 fois moins loin qu’avec l’E-ELT. Ce nouveau télescope va faire reculer les frontières du connu par un saut formidable dans la capacité optique. Il pourra être piloté depuis le VLT qui est à courte distance du site choisi. Le magazine Science & Vie d’octobre en fait une présentation détaillée très bien imagée et expliquée. Le site de l’esa est aussi à visiter pour plus d’infos.
Images esa et nasa.