Ken Tapping, le 19 janvier 2011

Si vous avez un appareil photo numérique, vous connaissez l’importance du nombre de « mégapixels » utilisés pour capter les images. Chaque pixel correspond à un minuscule capteur posé sur une surface, dans l’appareil. La lentille projette l’image sur cette surface et chaque capteur indique à une puce électronique l’intensité moyenne et la couleur de la lumière qui le baigne. Il en résulte une photo faite de points colorés de taille uniforme (celle des capteurs) appelés « éléments d’image » ou « pixels ». Logiquement, plus il y aura de capteurs et plus leurs dimensions seront faibles, mais plus nombreux et petits seront également les pixels. Plus l’image sera constituée de points et plus elle sera nette. Nos yeux fonctionnent exactement de la même manière, si ce n’est que nous possédons des cônes et des bâtonnets en guise de capteurs, au fond de l’œil, sur lesquels se dessine l’image projetée par le cristallin, à l’avant.

Imaginez des yeux qui n’auraient qu’un seul petit pixel. Nous ne pourrions capter que la luminosité et la couleur d’un point minuscule. L’expérience serait aussi exaspérante que laborieuse, mais il serait toujours possible de percevoir le monde qui nous entoure en regardant de gauche à droite, puis de bas en haut, jusqu’à ce que le pixel nous servant d’œil ait saisi la totalité des points pour s’en faire une image.

Durant la majeure partie de son histoire, la radioastronomie s’est contentée d’imageurs à un pixel. Les radiotélescopes captent les ondes radio avec des miroirs (ou antennes) concaves et en font une image pour la seule et unique raison qu’il est plus facile de fabriquer et de supporter un gros miroir concave qu’une grosse lentille convexe. Le miroir reproduit l’image devant lui, pas derrière lui, comme c’est le cas avec une lentille.

Les radiotélescopes sont de grandes antennes paraboliques habituellement dotées d’un unique capteur qui recueille l’énergie radio détectée. On produit l’image en déplaçant l’antenne de haut en bas et de gauche à droite pour balayer la partie du ciel qu’on souhaite photographier. Les émissions hertziennes émanant des sources cosmiques sont si faibles qu’il faut rester un certain temps (de quelques secondes à plusieurs heures) sur chaque point du ciel pour capter une quantité d’énergie mesurable. Certains projets d’imagerie étaient si lents qu’ils ont dû être abandonnés pour céder la place à d’autres.

Le Canada et d’autres pays un peu partout sur la planète collaborent maintenant au développement du plus gros et plus sensible radiotélescope de l’histoire. Le réseau d’un kilomètre carré, ou « Square Kilometer Array » (SKA), sera fait de milliers de petites antennes paraboliques. Compte tenu de la formidable somme investie dans l’érection d’un tel instrument, il est heureux qu’on mette au point des technologies qui multiplieront le nombre de pixels au cœur de chaque antenne, car cela accroîtra considérablement la capacité d’imagerie du télescope. Au lieu d’un capteur, il y en aura désormais un jeu entier au foyer du télescope. Un des dispositifs destinés au SKA est en cours de fabrication ici même, à l’observatoire de Penticton. Si vous passez dans les parages, vous verrez une antenne de 10 mètres au bord de la route avec une boîte assez volumineuse en son centre. Cette boîte renferme un jeu de capteurs et des commandes électroniques. Pendant des années, nous avons qualifié les radiotélescopes d’yeux, ce qui n’était pas réellement le cas, mais à présent, les choses évoluent dans cette direction.