Bienvenue dans l'ère des hypertélescopes

L'hypertélescope « amélioré » pourrait imager plusieurs étoiles simultanément et contribuer également à la recherche de la vie dans d'autres systèmes solaires.

Dans les secrets des trous noirs grâce à un radiotélescope sur la Lune  Le 10 avril 2019, des chercheurs dévoilaient la toute première image d’un trou noir supermassif. Une image à couper le souffle. Mais qui restait un peu floue. Pas de quoi en tirer des informations précises. Pour cela, préviennent les astronomes, il faudra agrandir l’Event Horizon Telescope. En construisant un radiotélescope sur la Lune ! 

Des chercheurs ont conçu une nouvelle caméra qui pourrait permettre aux hypertélescopes d'imager plusieurs étoiles à la fois. Cette conception « améliorée »  permet d'obtenir des images à très haute résolution d'objets extrasolaires. Les cibles visées pourraient être des exoplanètes mais aussi des pulsars, des amas globulaires voire des galaxies éloignées.

Antoine Labeyrie, professeur émérite au Collège de France et à l'Observatoire de la Côte d'Azur, mais aussi pionnier dans cette recherche, précise : « Un hypertélescope multichamp peut capturer une image très détaillée d'une étoile, montrant peut-être aussi ses planètes et même les détails de la surface de ces dernières. Il permettrait d'observer les exoplanètes avec suffisamment de détails pour que la spectroscopie entre en scène afin de rechercher des preuves de la vie photosynthétique ».

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Dans la revue Optics Letters de la société Optical society's (OSA), le même Antoine Labeyrie et un collège de chercheurs pluri-institutionnel apportent des résultats de modélisation optique venant confirmer le fait que la conception multichamp peut considérablement étendre la couverture étroite du champ de vision des hypertélescopes développés à ce jour.

Un miroir agrandi

Les grands télescopes optiques utilisent des miroirs concaves pour concentrer la lumière des objets observés et la taille de ces miroirs n'a cessé d'augmenter. Mais ce type de miroir a une limite au niveau de la taille justement. Les hypertélescopes sont conçus pour surmonter cette limite par l'utilisation astucieuse de grands réseaux de miroirs qui peuvent être espacés sur de grandes distances. Une version grandeur nature de ce type de télescope est actuellement en construction dans les Alpes françaises.

Pour ce projet, les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques afin d'obtenir une conception d'hypertélescope avec un champ de vision beaucoup plus large. La formule pourrait être utilisée sur Terre, mais aussi dans un cratère de la Lune ou même à très grande échelle dans l'espace. Certes, la construction d'un hypertélescope dans l'espace nécessiterait une armada de petits miroirs espacés pour former un très grand miroir concave. Ce dernier concentrerait alors la lumière de l'objet observé vers un vaisseau spatial séparé transportant la caméra ainsi que d'autres composants optiques nécessaires.

La conception multichamp est « un ajout plutôt modeste au système optique d'un hypertélescope, mais devrait considérablement améliorer ses capacités », a déclaré Antoine Labeyrie et d'ajouter : « Une version finale déployée dans l'espace pourrait avoir un diamètre des dizaines de fois plus grand que sur Terre et pourrait être utilisée pour révéler des détails d'objets extrêmement petits tels que le pulsar du crabe, une étoile à neutrons qui ne mesurerait que 20 kilomètres. »

Un système micro-optique

Les hypertélescopes utilisent ce que l'on appelle la « densification des pupilles » pour concentrer la collecte de la lumière afin de former des images haute résolution. Ce processus limite le champ de vision empêchant la formation d'images d'objets diffus ou de grande taille (amas d'étoiles globulaires, galaxie). Les chercheurs ont alors développé un système micro-optique qui peut être utilisé avec la caméra de l'hypertélescope pour générer simultanément des images distinctes de chaque champ d'intérêt. Pour les amas d'étoiles, par exemple, cela permet d'obtenir des images distinctes de chacune des milliers d'étoiles... en même temps.

La conception multichamp proposée peut être comprise comme un instrument agrégé de plusieurs hypertélescopes indépendants, chacun avec un axe optique différemment incliné qui lui donne un champ d'imagerie unique. Les images adjacentes sont alors concentrées sur un seul capteur final. Ce projet nécessite également le développement de nouveaux composants -- composants d'optique adaptative pour corriger les imperfections optiques résiduelles dans la conception hors axe, développement de techniques d'alignement et de logiciels de contrôle afin que la nouvelle caméra puisse être utilisée avec le prototype dans les Alpes.

Tout cela laisse entrevoir des découvertes exceptionnelles au niveau des exoplanètes et d'une importance majeure concernant la réponse à la question de la place de l'humanité dans cette immensité qui lui est offerte en observation.

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/telescope-geant-bienvenue-ere-hypertelescopes-80614/?fbclid=IwAR0Kq654nFfkbQbHckEePM8h_Ww41Emp2XM8iKEIoeTZIKFEHmfVacAdsmc#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura

La Nasa veut construire un radiotélescope sur la face cachée de la Lune

Via son programme Niac (Nasa Innovative Advanced Concepts), l'agence spatiale américaine a récemment alloué de nouveaux budgets à une sélection de projets spatiaux, et, parmi eux, un candidat aux prétentions pour le moins spectaculaires. Imaginé par le technologue en robotique Saptarshi Bandyopadhyay, le LCRT (Lunar Crater Radio Telescope) serait construit à l'intérieur d'un cratère situé sur la face cachée de la Lune. Son immense collecteur parabolique en ferait le plus grand radiotélescope du Système solaire.

Un télescope, dans un cratère, sur la Lune

Plus un télescope est grand, plus sa résolution est élevée. De la même façon, plus un radiotélescope est étendu, plus le volume de données qu'il est capable de recevoir est important. Fast (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), le plus grand radiotélescope à parabole unique au monde, a de quoi impressionner avec ses 500 mètres de diamètre, mais le LCRT n'a rien à lui envier. Avec une antenne d'un kilomètre de diamètre, ce dernier serait construit à l'intérieur d'un cratère de 3 à 5 kilomètres, capable, par sa forme, d'amplifier plus encore le signal reçu par l'appareil. Et ce n'est pas là le seul avantage à construire un télescope sur la face cachée de la Lune.

Loin du bruit et des interférences

« Un tel télescope peut observer l'Univers à des longueurs d'onde supérieures à 10 mètres (c'est-à-dire des fréquences inférieures à 30 MHz) », écrit Bandyopadhyay. Celles-ci « sont habituellement reflétées par l'ionosphère terrestre et, de ce fait, largement méconnues par les humains ». D'autre part, la Lune agit comme un bouclier physique bloquant toutes sortes d'interférences : signaux radio terrestres, ionosphère, satellites, et, durant les nuits lunaires, le bruit radio produit par le Soleil.

L'antenne du LCRT serait déployée dans le cratère à l'aide de robots DuAxel, capables d'escalader les parois, et accompagnée d'un récepteur suspendu sur d'immenses câbles au-dessus de cette spectaculaire construction. « Le LCRT pourrait permettre d'incroyables découvertes scientifiques dans le domaine de la cosmologie, en observant le jeune univers [à des fréquences] encore jamais explorées par des humains », conclut Bandyopadhyay.

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/face-cachee-lune-nasa-veut-construire-radiotelescope-face-cachee-lune-80512/?fbclid=IwAR3FHKIFV9B3v7Xb7ffzPVyMi9rft5nLbAn3HG4YvaCRI3lCUsAcmWBNSZM#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura