TMT: bientôt un télescope de 30 m de diamètre !
Publié par Adrien le 12/06/2006 à 00:00
Source: flashespace.com
Illustrations: TMT Science team
Le TMT (Thirty Meter Telescope), autrefois connu sous le nom de California Extremely Large Telescope, a franchi une étape importante avec la revue en détails de son concept. Tous les aspects de la construction de ce télescope hors normes ont été abordés et définitivement validés. A savoir, l'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), les 8 instruments scientifiques, la structure du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la...) et les caractéristiques voulues des sites d'emplacement.

Elle ouvre la voie aux premiers coups de pioche. Le début de sa construction est prévu en 2009. Cinq sites, situés au Chili, à Hawaii, et au Mexique, sont en concurrence pour voir s'ériger ce télescope. L'heureux élu sera désigné mi-2008. Les premières images sont attendues pour 2012.

Un miroir segmenté

Le TMT sera le plus grand télescope au monde (Le mot monde peut désigner :) jamais construit. Il sera 3 fois plus grand que le Grand télescope d'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) (SALT), le télescope le plus grand en service avec un miroir primaire de 11,1 m ou encore les 2 télescopes Keck de 10 m. Le miroir primaire de ces trois télescopes est segmenté. Le TMT s'appuie sur le même concept.

Le miroir primaire de SALT est formé de 91 segments hexagonaux. Quant aux miroirs primaires des 2 Keck, ils sont constitués d'une mosaïque de 36 miroirs hexagonaux. Cette segmentation (De manière générale, le mot segmentation désigne l'action de segmenter, le fait de se segmenter ou son résultat. En particulier, le mot est employé dans les...) est la seule technique connue aujourd'hui capable de réaliser un miroir primaire de cette taille. Le miroir primaire du TMT sera constitué de 738 segments de 1,2 m installés en nid (Le nid désigne généralement la structure construite par les oiseaux pour contenir leurs œufs et fournir un premier abri à leur progéniture. Les nids sont généralement fabriqués à partir de...) d'abeille de façon à former un miroir de 30 m. Notez qu'au-delà de 10 m de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la...), il est impossible de construire un miroir d'un seul tenant. Il s'effondrerait sous son propre poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre....).


Comparatif de la taille et de la structure des miroirs

Infrarouge pour le TMT

Les performances attendues du TMT sont remarquables. Le télescope sera capable de réaliser des images nettement plus fines que celles du Télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100 minutes. Il est...), mais surtout il sera capable de collecter 9 fois plus de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement liée à...) que chacun des télescopes Keck. Et ce n'est pas dans le visible, comme on pouvait le penser que ce télescope sera le plus sensible, mais dans l'infrarouge.

L'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas...) dans l'infrarouge permet d'étudier les objets froids et non lumineux (l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et sombre). On pense aux systèmes planétaires, aux galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.) lointaines ou encore aux poussières et gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) interstellaires qui forment de vastes nuages à l'intérieur desquels se forment et naissent les étoiles, particulièrement difficiles à observer dans la partie visible du spectre lumineux. L'astronomie dans l'infrarouge permet également d'étudier la formation des étoiles et des galaxies car l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) en œuvre lors de ces phénomènes se situe essentiellement dans les longueurs d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) de l'infrarouge

Objectifs scientifiques

Le TMT ouvrira de nouvelles fenêtres sur l'Univers Lointain. Avec ce télescope on s'attend à voir les premières lumières de l'Univers, découvrir les premiers objets lumineux qui ont émergé des Ages sombres, une période qui débute après la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de...) du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) cosmique, lorsque l'Univers apparaissait chaud et opaque, quelques 300.000 années après sa formation. Astronomes et astrophysiciens pourront étudier les détails de la formation des premières galaxies et des systèmes planétaires autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) d'étoiles proches. Son pouvoir de résolution (En optique, le pouvoir de résolution d'un système optique désigne sa capacité à distinguer des détails fins. Il est défini comme la distance angulaire minimale entre deux éléments d'un objet qui permet...) sera tel, que l'on obtiendra des informations sans précédent sur les sources les plus faibles et, à ne pas en douter, affinera grandement nos connaissances sur l'évolution de l'Univers.

Optique adaptative

L'optique adaptative du TMT sera la pièce majeure du dispositif scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) du télescope. Cette optique qui corrige en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel la turbulence (La turbulence désigne l'état d'un fluide, liquide ou gaz, dans lequel la vitesse présente en tout point un caractère tourbillonnaire : tourbillons dont la taille, la localisation et l'orientation varient constamment....) causée par l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre doit permettre au télescope d'atteindre la limite de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d'une onde par les points de...) comparable à la résolution d'un télescope dans l'espace. Elle sera intégrée aux 8 instruments et l'on s'attend à ce qu'elle soit complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) opérationnelle, avec les 8 instruments, en 2016.

L'optique adaptative du TMT se base sur neuf faisceaux laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée....) qui sont émis au départ d'un petit télescope situé en tête de la structure qui soutient le miroir secondaire de l'instrument. Ces rayons se reflètent sur une couche de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à l'état...) gazeux située dans la haute atmosphère, faisant apparaître des points lumineux analogues à des étoiles artificielles. Ceux-ci dérivent et vacillent selon les fluctuations et les mouvements de l'atmosphère, fournissant des points de référence à partir desquels l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire, ou...) pilotant le système d'optique adaptative corrige ces mouvements parasites, permettant à l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) de se comporter comme si l'atmosphère était parfaitement immobile.

Notez que l'observatoire de Lick, les 2 télescopes de 8 m Gemini et les 2 Keck de 10 mètres ont été les pionniers de cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :).

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