FEU VERT

2003/04/09 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

• Astronomia

Bien que le projet ALMA soit appelé radiotélescope, il ne s'agit pas d'un système composé de 64 radiotélescopes. Chacun d'eux aura un diamètre de 12 mètres et seront en mesure de travailler ensemble. Il s'agit d'un projet mené par les pays européens, les États-Unis et le Canada qui intègrent l'ESO.

64 antennes seront situées dans le désert chilien d'Atacama, dans la région appelée Chajnantor. Ils travailleront ensemble comme un seul télescope, mais chacun recevra sa propre information. Ils recevront des informations sur les longueurs d'onde millimétriques et au-dessous du millimètre du spectre. Ce rayonnement traverse la frontière entre les infrarouges et les ondes et est l'une des clés pour comprendre la formation des planètes et des étoiles. À son tour, pour comprendre la formation des premières galaxies, amas galactiques et molécules organiques, il est nécessaire de disposer de l'information de ces longueurs d'onde.

Comme la vapeur est capable d'absorber les ondes millimétriques et inférieures au millimètre, le système ALMA sera situé dans une zone plus sèche de 5000 mètres. De cette façon, on a cherché à ce que les interférences de vapeur soient le minimum possible.

Ce sera le plus puissant radiotélescope du monde.

On s'attend à ce qu'ils ouvrent de nouvelles opportunités pour les astrophysiques Par exemple, ils croient qu'on réussira à savoir comment étaient les premières galaxies de l'univers. Et c'est que la capacité des 64 radiotélescopes est énorme, beaucoup plus grande que celle actuelle.

Il semble qu'un prototype sera en cours pour l'année prochaine. En cas de retard, le système ALMA sera complet pour 2007 et sera donc en mesure de lancer les tests. Si les délais sont respectés, ALMA commencera à travailler pleinement en 2011. En attendant, l'ensemble des télescopes VLT sera le plus grand et le plus puissant au monde.

VLT le plus puissant jusqu'ici

Les travaux sont déjà en cours et un prototype sera lancé pour l'année prochaine.

Very Large Telescope, ou VLT, de l'organisation européenne de l'ESO, est le plus grand représentant de la nouvelle génération de télescopes. Elle est basée sur de nouveaux matériaux et de nouvelles connaissances technologiques et est extrêmement puissante. VLT est le télescope optique le plus grand et le plus avancé au monde. Ce n'est pas un télescope, mais un groupe. Ils peuvent travailler individuellement ou ensemble. Travaillant ensemble, l'ensemble équivaudrait à un télescope de 16 mètres de diamètre.

Chacun des miroirs géants a seulement 18 centimètres d'épaisseur. Ils sont flexibles, ils nécessitent donc un système de support guidé par ordinateur. Le noyau principal de VLT est composé de quatre télescopes de 8,2 mètres de diamètre chacun. Chaque télescope se compose de plusieurs foyers dans lesquels il recueille, à travers différents instruments complémentaires, la faible lumière des lucernes célestes. Cependant, la façon de travailler le plus spectaculaire du système sera obtenue lorsque la lumière de tous les télescopes sera combinée de manière cohérente. Puis, travaillant tous les télescopes ensemble, VLT sera un interféromètre géant.

Il existe également des télescopes mobiles supplémentaires de 1,8 mètre montés sur rails. Améliore les performances de l'ensemble. Ce mode d'observation, appelé VLT interférométrique, fournira des images plus nettes que les images actuelles. Imaginez que s'il y avait un astronaute sur la Lune, VLT le verrait.

Mais si cette énorme capacité va donner de bons résultats, vous devez résoudre un problème de base. Comme la lumière d'une étoile traverse l'atmosphère terrestre, elle reçoit l'influence de la turbulence atmosphérique. C'est pourquoi, à nos yeux, la lumière des étoiles clignote. Même sur le plan focal du télescope, l'image de l'étoile se déplace, ce qui dégrade considérablement la qualité de l'image de l'étoile qui en résulte après une exposition prolongée.

Mais ce problème a une solution. ESO et quelques centres de recherche français, travaillant ensemble, ont préparé un nouvel outil, une nouvelle technique, pour corriger en temps réel la distorsion de la lumière.

La surface utile est un miroir flexible. Entrecoupé dans le parcours de la lumière, avant le détecteur. Sa forme peut changer très rapidement, de sorte que la lumière se ressent continuellement et corrige la distorsion provoquée par la turbulence atmosphérique. Par conséquent, l'image de l'étoile semble beaucoup plus claire, car le mouvement qu'il avait précédemment disparaît. Le télescope fonctionne comme s'il était dans l'espace, c'est-à-dire sans distorsions atmosphériques.

Les principaux miroirs du VLT sont monolithiques, fabriqués en une seule pièce. Jamais avant le VLT avait été fait un si grand miroir. Pour ce faire, la société allemande de Mainz Schott a développé une nouvelle technique de fabrication.

La base des télescopes est très solide.

Ils sont partis du moule pour faire un miroir géant. Le moule a été peint avec 45 tonnes de verre fondu à 1.400 degrés Celsius. En tournant le moule dans la première phase de refroidissement, le verre adopte une forme légèrement concave. Dans les étapes suivantes de la production, le verre est devenu Cerodur, la céramique en verre, dont le coefficient de dilatation thermique est zéro, ce qui est très important pour assurer la qualité optique de VLT.

Chaque étape de la procédure nécessitait un contrôle de qualité rigoureux. Les disques géants du miroir ont été polis par la société française REOSC. Grâce à des interféromètres, la précision de la surface du miroir a été vérifiée.

En 1995, après deux ans chez REOSC, les ingénieurs de l'ESO ont commencé à tester en détail le premier des quatre miroirs principaux. Les mesures soigneusement réalisées ont montré que la surface optique était la bonne et que l'erreur était de 5 millimètres cent mille. Cela signifie que sur une surface de 165 kilomètres de diamètre, comme dans la distance entre Tudela et Baiona, il y aurait seulement un millimètre d'erreur. Pour faire un miroir, il faut presque quatre ans.

La capacité des nouveaux télescopes sera énorme.

La précision des autres composants est également à ce niveau : la structure dans laquelle se trouve le miroir est une combinaison de systèmes électromécaniques, hydrauliques et électroniques et d'outils de télescope. La structure mécanique principale est également spectaculaire, pèse 430 tonnes

Toute la structure repose sur une fine couche d'huile flottant. Les moteurs et autres mécanismes d'entraînement sont également très précis, en déplaçant le télescope avec une grande précision. Construire un télescope VLT pour les ingénieurs a été un grand défi. Ils ont dû combiner avec précision des structures grandes et lourdes. Le montage a compté sur la participation de nombreuses entreprises de haut niveau de toute l'Europe.

Pour vérifier le respect des spécifications techniques et leur bon fonctionnement, le premier télescope géant a été testé avant d'être transféré à son emplacement réel dans l'usine d'Ansaldo à Milan, l'observatoire VLT du Chili.

Désert clair

De nombreux scientifiques et ingénieurs de haut niveau européens travaillent à fournir VLT.

Dans le désert d'Atacama le climat est très spécial. Apparemment ce n'est pas un endroit très agréable, mais c'est l'un des endroits les plus appropriés pour placer un observatoire astronomique. À l'ouest, sur la côte chilienne, le courant froid de Humboldt circule; à l'est, l'immense chaîne montagneuse des Andes. Les deux créent une sorte de barrière qui empêche le passage des nuages. En conséquence, le territoire entre les deux est extrêmement sec, avec un ciel dégagé 350 jours par an.

Si nous voyageons en avion sur la côte Pacifique, la vue aérienne montre clairement la différence entre la côte humide et le désert. Des spécialistes de l'ESO ont analysé pendant dix ans la région à la recherche du meilleur endroit pour localiser VLT. Enfin, ESO a choisi un mont de 2664 mètres: Colline Paranal. Il se trouve à 12 kilomètres du Pacifique et à environ 130 kilomètres au sud de la ville d'Antofagasta.

Pour commencer, 350.000 mètres cubes de pierres ont été enlevés du sommet du mont et ont dû manger 28 mètres à la hauteur du mont pour construire une grande plate-forme pour placer des télescopes. Des travailleurs et des spécialistes de diverses professions ont travaillé dur pendant plusieurs années avant que les scientifiques, pour la première fois, mettent le nouveau supertelcope au ciel.

En décembre 1997, un bateau s'est approché du port d'Antofagasta. A l'intérieur il y avait un miroir de 8,2 mètres, le premier pour VLT. Ils ont lentement quitté le bateau et l'ont placé dans un véhicule spécial. A partir de là, il a dû faire un long voyage sur un chemin de poussière avant d'arriver au Cerro Paranal.

Le voyage a commencé le lendemain matin. Le convoi avec miroir se déplaçait à 6 kilomètres par heure. Sur le chemin abrupt, ils ont dû ralentir à 3 kilomètres par heure. Il a fallu trois jours pour arriver à son emplacement.

Mesurant et regardant en détail, ils ont vérifié que le miroir précieux et fragile est venu en bon état. Quatre mois plus tard, en avril 1998, dans le bâtiment de maintenance de miroirs, ils ont monté le miroir dans sa structure de base. La base du miroir était le chef-d'œuvre de la technologie : un système sophistiqué de supports actifs contrôlés par ordinateur. Il ne pesait que 10 tonnes et, en plus de maintenir les accessoires, il supportait les 22 tonnes du miroir principal pour que sa forme soit toujours parfaite. Après avoir placé le miroir et sa base sur le télescope, ils ont dû aligner le système optique.

Outillage VLT

Ces outils sont très complexes. Chacune comprend plus de 20.000 pièces. Le VLT est équipé de nombreux outils. Le premier des quatre grands télescopes a commencé à travailler avec deux outils: Force et Isaac sont les vrais responsables du travail de VLT. Les deux outils comprennent des caméras complexes et des spectrographes pour analyser l'univers proche et lointain au-delà des frontières actuelles. Ils analysent les longueurs d'onde visibles et les ondes infrarouges.

Le VLT a dû surmonter des tests très exigeants pour pouvoir commencer en 1998 des travaux scientifiques réguliers. Mais même s'il était encore en phase d'essai, avec le nouveau télescope les astronomes ont obtenu de nombreuses images spectaculaires. Les observations faites avec la caméra Force ont permis de voir la galaxie spirale NGC 1232: Il a un diamètre de 200.000 années-lumière, le double de notre galaxie, la Voie lactée. Il est à 100 millions d'années lumière de nous. Malgré l'énorme distance, l'excellente qualité optique de VLT et Force a permis de voir beaucoup de détails.

La précieuse galaxie spirale NGC 1288 a également été découverte avec VLT. Formes se trouve dans l'ensemble austral des étoiles, à 300 millions d'années lumière de nous.

Plus près de la terre, à 1200 années-lumière, une autre image prise avec la caméra Force a montré les détails de la nébuleuse Tambell. Le brouillard étoile Tambel est formé par un gaz raréfié. Le gaz a été expulsé de l'étoile centrale, qui se trouve dans les dernières étapes de son évolution. Le fort rayonnement ultraviolet de l'étoile réchauffe les atomes du gaz et les fait briller avec des couleurs spectaculaires.

Des coins lointains de l'espace, la limite de l'univers que nous pouvons voir, aux endroits cachés où les étoiles et les planètes de notre galaxie émergent, VLT offre aux scientifiques de nouvelles perspectives.

Il a toujours voulu savoir ce qui est au-delà de l'horizon. VLT aidera à sortir des ténèbres et à regarder l'inconnu. Nous sommes aux portes d'une nouvelle ère de découverte.

Publié dans la section D2 de Deia.