Radiotélescope
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Introduction

Le Radiotélescope Very Large Array en configuration D.
Le Radiotélescope Ryle à l'Université de Cambridge.

Un radiotélescope est un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un...) spécifique utilisé en radioastronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine des ondes radio. C'est une science relativement jeune qui a fait ses débuts dans...) pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Ces ondes radio, bien que plus ou moins prédites par certains physiciens comme Thomas Edison et Oliver Lodge, ne sont véritablement découvertes qu'au début des années 1930 par Karl Jansky lorsqu'il cherche l'origine de certaines interférences avec les transmissions radio terrestres.

Depuis cette époque qui marque le début de la radioastronomie, les radiotélescopes sont utilisés en fonction des longueurs d'onde (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.), aussi bien pour l'étude du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la...), que pour celle des régions de formations stellaires, des jets de microquasars et de noyaux actifs de 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.), ou des études cosmologiques.

Généralités

Les radiotélescopes sont formés de surfaces collectrices, constituées de grillages métalliques, dont le maillage doit être plus petit que la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) captée. La taille des radiotélescopes varie également en fonction de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps....) de l'onde captée. Ainsi, pour des signaux de basse fréquence (grande longueur d’onde), les radiotélescopes devront avoir une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...) collectrice suffisamment grande pour reconstituer une image radio nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est un emprunt au grec ancien...). Les miroirs des radiotélescopes doivent vérifier les mêmes contraintes en termes de forme de la surface réfléchissante que les télescopes optiques. Pour donner un exemple, la forme du miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une...) sphérique du radiotélescope de Nançay ne s'éloigne jamais de plus de 5 mm de la forme d'une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé...).

Le plus grand radiotélescope fixe du monde (Le mot monde peut désigner :) est situé à l'observatoire d'Arecibo, à Porto Rico : son antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) parabolique mesure 305 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 sphère. Le...). Le radiotélescope de Nançay (dans le Cher, en France) est le troisième du monde par sa surface collectrice. Sa géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types...) est particulière : un grand collecteur plan recueille les ondes radio, qui se réfléchissent vers un second miroir sphérique. Après réflexion sur ce deuxième miroir, les ondes convergent ( en astronautique, convergent en mathématiques, suite convergente série convergente ) vers un collecteur, disposé sur un charriot qui se déplace en fonction de la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) de la source dans l'espace. Le diamètre des plus grands radiotélescopes orientables est compris entre 50 et 100 m ; leur résolution atteint environ 1 minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) d'arc, soit sensiblement celle de l'œil humain aux longueurs d'onde visibles.

Pour atteindre de plus hautes résolutions, on fait travailler un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud...) d'antennes. Le plus grand télescope de ce type est le Very Large Array qui devrait être d'ici peu supplanté par le Allen Telescope Array.

Les plus importants dans le monde

  • Radiotélescope d'Arecibo (Porto Rico), 305 m
  • Observatoire de Green Bank (États-Unis), 100 m
  • Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Max-Planck de radioastronomie (Allemagne), 100 m
  • Observatoire Jodrell Bank (Angleterre), 76 m
  • Goldstone Deep Space Communications Complex (États-Unis), 70 m
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