Astronomes à la recherche de paradis
1992/01/01 Brunier, Serge Iturria: Elhuyar aldizkaria
Pour obtenir la plus grande efficacité, à l'avenir, les télescopes auront besoin d'un ciel avec le plus pur. Dans l'hémisphère nord, les astronomes n'ont rien trouvé de mieux que Mauna Kea, le volcan le plus haut d'Hawaï. Sous l'équateur, VLT (Very Large Telescope) s'installe au Cerro Paranal, au Chili, du désert d'Atacama : Télescope européen appelé télescope très grand.
Il y a près de neuf ans que Francisco Gómez Cerda et ses deux enfants se sont installés en saison au Cerro Paranal. Ce mont, de 2665 m, est situé au cœur du désert d'Atacama au Chili. Quel était son rôle? Analyser les caractéristiques météorologiques du pays pour l'Observatoire européen austral (ESO), les comparer à celles existantes dans d'autres endroits arides du monde et enfin aider les astronomes à choisir l'endroit où sera installée l'énorme machine astronomique qui sera installée en cinq ans, le soi-disant VLT que nous avons mentionné ci-dessus. La famille Gómez Cerda est très fière et les astronomes européens ont annoncé une grande nouvelle: ils ont choisi leur mont pour mettre le télescope...
Depuis 1983, les météorologues chiliens enregistrent tous les paramètres, c'est-à-dire le nettoyage du ciel, le nombre de nuits dégagées, l'humidité de l'air, la stabilité atmosphérique, etc. Tout cela influence la qualité de l'observation astronomique.
Dans l'histoire de l'astronomie n'a jamais commencé une telle campagne: Une dizaine de montagnes du Chili et une autre sur l'île de la Réunion ont été constamment examinées pour trouver le ciel parfait. Les astronomes réalisent bientôt que le Chili avait les meilleurs sites. Trois grands observatoires, les Américains Cerro Tololo et Las Campanas, et en particulier le grand observatoire de l'ESO, se sont installés à La Sillan. C'est l'un des centres astronomiques les plus importants au monde aujourd'hui.
VLT sera donc installé au Chili. Il était question des "politiciens" de l'ESO de prendre une décision difficile: A La Silla, sur les rives du désert d'Atacama, il y a déjà une énorme infrastructure (quinze télescopes à l'intérieur de la coupole, un aéroport, une route de 30 km, un véritable « pays de la science » pour plus de cent personnes, des ateliers ultramodernes, des équipements informatiques, etc. ), installation de VLT sur site ou localisation meilleure localisation et réapprovisionnement.
Décision prise. Le Cerro Paranal, à 600 km au nord de La Silla, est le meilleur endroit astronomique de la planète: à trois cent trente nuits de l'année, le ciel est clair. Sachant qu'avec le VLT chaque seconde d'observation coûtera environ 10 livres, on comprend pourquoi les Européens ont tant essayé de chercher le bon endroit. Passer le plus petit brouillard du ciel peut entraîner une "perte" scientifique de 1.000, 10.000 ou 100.000 livres ! ...
Mais le brouillard, les nuages, la pluie… ne savent pas ce qu'ils sont dans le désert d'Atacama, l'un des endroits les plus arides de la planète. La famille Gómez Cerda del Cerro Paranal disait: "En 1983 il pleuvait plusieurs fois et en 1988 nous avons neigé". Paradoxalement, à 15 km du sommet, les météorologues peuvent contempler la côte du Pacifique presque définitivement couverte de brouillards. Mais ces brumes ne dépassent pas 1.000 ou 1.500 m. Les saisons de mauvais temps correspondent à "l'hiver bolivien" et la tempête provient alors des Andes, à l'est.
Jusqu'à il y a une trentaine d'années, les astronomes ne se sont pas souciés de la qualité météorologique locale lors de l'installation des télescopes : les plus grands télescopes du monde, jusqu'aux années 70, ont été installés près des villes. Nice et Meudo peuvent donc être fiers des grands observatoires construits à la fin du siècle dernier. Aujourd'hui, ses beaux télescopes ne servent à rien.
La situation des premiers télescopes géants est encore plus grave. Celui qui se trouve sur le mont Wilson en Californie a révolutionné l'astrophysique du début du siècle, aujourd'hui fermée. Cet outil n'a pas pu supporter les avances en électricité et éclairage nocturne. Très sensible à cette "pollution lumineuse", il a cessé d'enquêter sur le ciel. Dégâts: son miroir de 2 m t"moyen était l'un des vingt plus grands télescopes au monde.
Un autre géant, plus célèbre, chancelle: Célèbre télescope de cinq mètres du mont Palomar. À la fin des années vingt, les designers ont cherché un endroit réel: A 2000 m, en Californie du Sud, le Palomar semblait un endroit idéal. La turbulence atmosphérique réduit de moitié ses ressources au télescope et, surtout, la ville de Los Angeles, à deux cents kilomètres, illumine son ciel de néon, Cet outil a été dépassé par d'autres mieux situés, mais théoriquement pas si puissant.
Aujourd'hui, en grande partie dû aux satellites météorologiques et à la bonne simulation de la circulation atmosphérique, les astronomes savent parfaitement quels sont les endroits les plus appropriés pour installer un grand observatoire moderne. Ils ne sont pas tellement: Le désert d'Atacama au Chili est certainement le meilleur endroit, mais les îles Canaries et Hawaii, avec leurs hauts volcans, ont presque trois cents nuits dégagées par an. Les altitudes (2200 à 4200 m) les protègent des brouillards océaniques.
Enfin, dans les Montagnes Rocheuses, dans le Pamir de l'Union soviétique et dans l'Himalaya chinois, certains déserts dits continentaux ont sans doute des sommets précieux à 5000 m des 3000. Il reste un lieu inconnu: Antarctique. Ce grand continent vierge, de 3000 à 5.000 m d'altitude, a une atmosphère totalement sèche et pure. Mais peut-on penser à l'installation d'astronomes, de télescopes géants et d'ordinateurs dans le "congélateur" -55º? Actuellement, des travaux très spéciaux sont effectués comme l'observation permanente du soleil pendant plusieurs semaines.
La caractéristique commune de toutes les montagnes souhaitées par les astronomes est, logiquement, d'être loin de la pollution et de l'illumination de la civilisation, mais aussi d'autres montagnes. Les sommets isolés présentent une atmosphère totalement stable et pure. Le rêve de tous les astronomes dans l'hémisphère nord est d'installer leurs télescopes sur le volcan Mauna Kea d'Hawaï. A 4.200 m il est protégé des poudres et des lumières de la basse atmosphère et jusqu'à 2.000 m les pentes de ce volcan sont couvertes par un ensemble de brouillards. Être près de trois cents nuits dégagées par an n'est pas un mauvais endroit astronomique.
Mais surtout, Mauna Ke se caractérise par la stabilité de l'air: la turbulence atmosphérique qui mélange les images du télescope est là très faible. Un autre avantage de Mauna Ke est que son air sec permet aux astronomes d'étudier les rayons infrarouges. Ces rayons sont absorbés par la vapeur d'eau, de sorte que les lieux modernes doivent être complètement secs. Mauna Kea compte aujourd'hui le plus grand nombre de télescopes au monde : le télescope californien de dix mètres, qui les habite dans le monde, le télescope franco-canadien de 3,6 m (émet aujourd'hui les images les plus précises des galaxies et des cuasars), le plus grand télescope infrarouge au monde, les pieux de radiateurs ...
Mais le Cerro Paranal, sans doute, dépasse tous les lieux déjà exploités. Mieux que Mauna Kea, compte tenu des nuits dégagées et de la stabilité atmosphérique, et au moins aussi bon quant à la sécheresse de l'air. À cet endroit, le VLT devrait prendre des images comme n'importe quel télescope spatial ou mieux ! Avec quatre miroirs de 8,20 m de diamètre, VLT, plus de cinquante fois plus lumineux que le Hubble. Il est doté d'optiques adaptables, c'est-à-dire d'une optique capable de se déformer selon la turbulence atmosphérique.
Ce grand télescope européen n'aura pas de compétence au XXI. au début du siècle. L'outil coûtera environ 1,5 milliards de livres, dix fois moins que le Hubble ! Mais ce sera plus rapide, plus lumineux et plus précis… et même si une mission spatiale de la fin de 1993 renvoie la vue au télescope spatial. La découverte de lieux comme le Cerro Paranal et les progrès de l'optique ont conduit les astronomes à revenir au sol: ils n'ont pas l'intention d'installer de grands télescopes en orbite.
Le travail des Européens est de construire leur machine géante. Un des problèmes auxquels l'ESO est confronté est de travailler beaucoup dessus. Tout d'abord, Cerro Paranal, bien sûr, n'a ni eau ni électricité. Ils emprunteront l'Antofagasta, située à 100 kilomètres. Il faudra immédiatement égaler le sommet pour pouvoir disposer de VLT. Une fois nivelé, le Cerro Paranal disposera d'une plate-forme d'environ un hectare pour accueillir le premier télescope de 8,20 m à partir de 1995.
En 2000, l'outil complet, formant un trapèze de 100 m de base, commencera à observer les quasars des lieux les plus éloignés. Par conséquent, il ne restera pas de place pour y installer un autre télescope! Mais les autres possibilités de construire des télescopes géants sur ce sommet chilien ne sont pas écartés: Près du Cerro Paranal, d'autres montagnes vierges présentent également leurs sommets au pied de la grande chaîne de montagnes. Atacama peut devenir le "désert des astronomes".
Télescopes géants
Tout a commencé en 1949 avec la mise en service par les Américains du premier grand appareil optique, l'énorme télescope du mont Palomar. Il est doté de miroirs de cinq mètres de diamètre, pèse 530 tonnes et a dominé pendant des décennies l'astronomie mondiale... L'URSS a voulu dépasser les Californiens en 1976 en installant un outil encore plus grand à Celentxuk, Kaukaso. D'une longueur de 25 m, déplaçant 600 tonnes et un miroir de 6 m de diamètre, "BTA-B6" n'a jamais tenu ses promesses : A 1.900 m son emplacement n'est pas très bon et ses caméras électroniques ne sont pas très pratiques.
Désespérés, les astronomes ont essayé de trouver de meilleurs endroits que d'augmenter la taille des miroirs et d'améliorer leurs caractéristiques optiques et électroniques. Le résultat : au cours des dix dernières années, le télescope franco-canadien CFH, de 3,60 m de diamètre, installé à 4.200 m sur le Mauna Ke d'Hawaï, présente des records en grandeur (faiblesse des astres visuels) et en résolution spatiale (précision des détails accessibles). Exprimé en chiffres : Magnitude 27 (le CFH peut voir 250 millions de fois plus faibles que les étoiles les plus faibles qui peuvent être vues à l'œil nu) Résolution 0,3" (tout objet de 500 m de la Lune).
La Sillan du Chili, le New Technology Telescope européen (télescope de nouvelle technologie), de 3,5 m, a commencé à donner les mêmes résultats. L'avancée de l'électronique opto-électronique a permis aux astronomes de relever le défi de la gigantesque: cette année, les Californiens installeront un télescope de 10 mètres de diamètre sur le Mauna Kean! L'utile ne pèse pas plus de 300 m et se compose de miroirs fractionnés « intelligents », formés de 36 hexagones en verre. Ce télescope est pionnier dans les télescopes géants ultra-légers et de générations capables d'analyser la lumière visible et infrarouge.
En projet : Installables à Hawaï Keck II et le japonais JNLT, de 7,50 m, Magellan américain de 8 m d'Atacama, paire de télescopes Columbus de 8 m de diamètre pour l'Arizona et surtout VLT européen pour l'année 2000: Batterie de quatre télescopes de 8,20 m capable de synthétiser un télescope de 16 m de diamètre. Étant le plus grand de tous les télescopes du futur, le VLT n'aura pas de compétence depuis des décennies.
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