De retour sur terre

Ken Tapping, le 21 janvier 2015

Dans le ciel cette semaine…

  • Mars brille à l'ouest dans le ciel du couchant.
  • Jupiter domine la partie sud du ciel la nuit et Saturne se lève au petit matin.
  • Nouvelle Lune le 20 et premier quartier le 26.

Devant l'abondance de données de grande qualité que produisent les observatoires spatiaux tels que le télescope Hubble et bientôt, le télescope spatial James-Webb (TSJW), on peut se demander pourquoi continuer les observations terrestres. En fait, il existe d'excellentes raisons de construire des observatoires terrestres encore aujourd'hui. Tout d'abord, ils produisent davantage de données par dollar investi que les observatoires spatiaux; il est aussi beaucoup plus facile et beaucoup moins coûteux de mettre en place des télescopes au sol, et de les entretenir et de les moderniser par la suite.

Les télescopes terrestres peuvent en outre être plus gros, puisque nous n'avons pas encore les capacités de construire de grands télescopes dans l'espace. Il faut les construire au sol de manière à ce qu'ils puissent être repliés pour loger à l'intérieur du lanceur, et espérer qu'ils se déploient correctement rendus dans l'espace. Cela restreint leur taille et complique leur conception. Malgré la difficulté, il est possible de procéder à l'entretien et de moderniser le télescope Hubble dans l'espace, mais ce ne sera pas le cas du TSJW, qui une fois à destination, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, sera hors d'atteinte.

Il faut donc soumettre tous les composants et systèmes utilisés à des programmes d'essais minutieux, dont des extrêmes thermiques et des secousses violentes, comme ce sera le cas au lancement. Pour ces raisons, le développement de ces instruments est très long et leur conception doit être arrêtée très tôt dans le projet. Une fois la construction commencée, il est difficile de changer les plans pour y intégrer de nouvelles technologies ou découvertes, vu le risque de compromettre la fiabilité en orbite. C'est toutefois grâce à la rigueur des processus utilisés que des observatoires ont pu être mis en orbite dans tout le système solaire, parfois même aux confins de celui-ci, et fonctionner pendant des décennies sans aucun entretien.

Les télescopes spatiaux ne remplacent donc pas les télescopes terrestres : ils les complètent. Les installations sur Terre sont plus économiques à construire et peuvent être plus imposantes. Grâce aux spécialistes en technologie, les ingénieurs et les scientifiques disposent quasi instantanément de détecteurs ultraperfectionnés et d'autre matériel pouvant être déployé rapidement. Il est également possible d'intégrer les innovations techniques aux appareils dès qu'elles sont mises au point et les mesures de surveillance et d'entretien fréquent qui sont parfois nécessaires ne posent aucun problème sur Terre. Les télescopes peuvent aussi être reconfigurés rapidement pour suivre un nouvel objet, comme une supernova. Les instruments terrestres permettent également la participation des étudiants. Dans notre observatoire, nous disposons d'une abondance d'innovations techniques et informatiques qui ont été mises au point par les étudiants dans le cadre de leurs travaux de recherche.

Les instruments terrestres doivent toutefois composer avec l'atmosphère, un obstacle de taille. Les nuages et la grande luminosité du ciel le jour restreignent ou empêchent les observations à partir du sol. De plus, l'atmosphère bloque la plus grande partie du spectre électromagnétique. On peut cependant contourner en partie ces problèmes en choisissant des sites sur des plateaux montagneux élevés.

Fait intéressant, l'un des principaux obstacles qui ont mené aux programmes de télescopes spatiaux a pu être surmonté en partie par une innovation dans les technologies d'observation terrestre. En effet, le télescope Canada-France-Hawaï et d'autres instruments utilisent désormais « l'optique adaptative ». Cette technologie fait appel à un miroir mince pouvant être déformé par ordinateur pour compenser les distorsions causées par l'atmosphère. Si le principe est simple, sa réalisation demeure éminemment complexe. Pour l'instant, tout indique que les télescopes terrestres et spatiaux continueront de coexister, mais leurs capacités de plus en plus grandes nous permettront de mieux déchiffrer les énigmes et mystères de l'univers.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

Tél. : 250-497-2300
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