L’optique 2.0 des futurs télescopes géants arrive

[Raccoon]

Pour tirer parti de toute la capacité optique des futurs télescopes géants, il est nécessaire de doter ces observatoires, de près de 40 mètres de diamètre, d’une optique adaptative très performante. Pour le E-ELT de l’ESO, dont la construction a débuté, cette optique adaptative utilisera un miroir déformable piloté par des algorithmes si puissants qu’ils seront capables de corriger la turbulence atmosphérique à l’échelle d’une centaine de nanomètres tout au long de 15 kilomètres de couche turbulente. Damien Gratadour, astronome à l’Observatoire de Paris et responsable de l’équipe Contrôle temps-réel du Leisa, nous explique cette véritable performance.

L’un des défis majeurs dans la réalisation des futurs télescopes géants concerne la dégradation des images par la turbulence atmosphérique. Ce phénomène est géré par tous les grands télescopes en service aujourd’hui grâce à l’utilisation de systèmes d’optique adaptative. Ils déforment le miroir en permanence pour compenser ces turbulences en temps réel mais aussi pour corriger les défauts des miroirs principaux et secondaires.

Mais, avec des diamètres de près de 40 mètres, de trois à quatre fois plus larges que ceux des plus grands télescopes existants, il sera nécessaire de doter ces grands observatoires d’optiques adaptatives avec des actionneurs. Ces derniers devront être capables de déformer des miroirs à haute fréquence, plusieurs centaines de fois par seconde, de manière à compenser les perturbations de l’atmosphère. C’est la condition sine qua non si l’on souhaite tirer parti de toutes leurs performances optiques et améliorer la résolution angulaire ainsi que l’acquisition d’objets distants faiblement lumineux.

Si la réalisation de ces optiques adaptatives est un défi technologique inédit, il faut savoir que celle du futur E-ELT utilisera un miroir elliptique dédié de 2,4 m X 2,5 m. Il sera déformable avec plus de 5.300 points d’actionnements dont les actionneurs seront pilotés par des algorithmes qui vont « permettre d’atteindre des niveaux de correction de la turbulence sans précédent », nous explique Damien Gratadour, astronome à l’Observatoire de Paris et responsable de l’équipe Contrôle temps réel du Leisa.

%#c0c0c00)[Ces nouveaux algorithmes ont été testés avec succès avec le système d’optique adaptative du télescope de Subaru de l’Observatoire national d’astronomie du Japon (NAOJ). @ National Astronomical Observatory of Japan]

Pour comprendre la performance de ces algorithmes, il faut savoir qu’ils seront utilisés « en temps réel pour apporter une correction quasi parfaite de la turbulence atmosphérique », en suivant la turbulence le plus vite possible, « avec une échelle de temps inférieure à la milliseconde ». Ces algorithmes seront donc prédictifs, c’est-à-dire « capables de prédire le comportement de la turbulence de l’atmosphère, avec un temps certes extrêmement court (une milliseconde), mais dans un volume entier de perturbation sur toute la hauteur des couches turbulentes au-dessus du télescope, environ 15 kilomètres ».

Une réelle performance ! Si ambitionner de prédire le comportement de l’atmosphère, à la milliseconde près, peut faire sourire, il faut comprendre que les « perturbations à corriger sont à l’échelle d’une centaine de nanomètres et tout au long de ces 15 kilomètres ! » On comprend mieux pourquoi cette échelle de temps, la milliseconde n’a évidemment pas été prise au hasard, devient critique. Cette milliseconde correspond au « temps d’acquisition d’une image et à sa réception par l’optique adaptative ». Ces algorithmes seront prédictifs et, au fur et à mesure de leur utilisation, ils seront capables « d’anticiper les perturbations optiques en évolution rapide induites par l’atmosphère terrestre ».

En quête de vie dans l’univers

Demain, avec ces observatoires géants, il sera possible d’explorer l’univers, et ce, du plus près au plus lointain, de façon à remonter dans le temps autant que possible pour analyser la création de la matière, des premières étoiles et galaxies. Parmi les objectifs scientifiques du E-ELT, d’ailleurs commun ou voisin à tous les autres grands observatoires en développement, les exoplanètes et les objets distants tiennent une place à part.

Les planètes extrasolaires seront vues avec des « niveaux de détails sans précédent », ce qui permettra d’étudier la composition de leur atmosphère. Et pour celles, plus proches de nous, il sera possible de sonder « l’activité biologique et déterminer leur composition atmosphérique » voire, pour les planètes semblables à la Terre, « rechercher des signes de vie tels que l’oxygène, l’eau ou le méthane ». Quant aux objets les plus distants, les astronomes font le pari d’atteindre des niveaux de sensibilité si élevés qu’il sera « possible de voir la manifestation des toutes premières étoiles se formant dans les premières galaxies ».

Source : futura-sciences.com

[Deadpunk]

Magnifique, on va continuer à progresser dans la connaissance de l’Univers et commencer à entrapercevoir la réponse à la grande question qui turbule bon nombre de chercheurs à savoir : Somme nous seuls dans l’Univers ?

@raccoon a dit dans L’optique 2.0 des futurs télescopes géants arrive :

Demain, avec ces observatoires géants, il sera possible d’explorer l’univers, et ce, du plus près au plus lointain, de façon à remonter dans le temps autant que possible pour analyser la création de la matière, des premières étoiles et galaxies.

Je déteste ce raccourci de langage qui consiste à dire qu’on va pouvoir remonter dans le temps en regardant loin. Quand je regarde le soleil qui est à 8 minutes lumière de mes yeux je ne remonte pas dans le temps mais je regarde le soleil tel qu’il était il y a 8 minutes. Je n’ai pas bouger de temps. Quand je regarde une galaxie distante de plusieurs millliards d’années, je la regarde tel qu’elle était il y a plusieurs milliards d’années, mais je n’ai pas voyagé.

[Fel1x1a]

“La preuve la plus certaine que la vie intelligente existe ailleurs dans l’univers est qu’aucun d’eux n’a essayé de nous contacter.”

• Bill Watterson. (scénariste et dessinateur de bd)
  Article assez informatif, en tout cas merci pour le partage!

[GhostKilla]

@fel1x1a a dit dans L’optique 2.0 des futurs télescopes géants arrive :

“La preuve la plus certaine que la vie intelligente existe ailleurs dans l’univers est qu’aucun d’eux n’a essayé de nous contacter.”

• Bill Watterson. (scénariste et dessinateur de bd)
  Article assez informatif, en tout cas merci pour le partage!

En même temps d’autres choses sont à prendre en compte, comme le temps, il y a à peine 50 ans tout un pan de la technologie était balbutiante, nous avons commencé à réellement évoluer il a quelques milliers d’années, une goutte d’eau au regards des échelles de temps de l’univers…

Sans compter les distances, si grandes que notre cerveau n’arrive même pas vraiment à les appréhender.

Donc bon, j’ai envie de dire que ce n’est pas comme aller faire coucou à son voisin.