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Les premiers segments du miroir du plus grand télescope du monde ont une nouvelle surface rutilante

14 mars 2024

La construction de l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO dans le désert chilien d'Atacama a franchi une nouvelle étape : les ingénieurs de l'observatoire de Paranal de l'ESO ont ajouté une couche réfléchissante et brillante, ainsi que des capteurs spéciaux, aux premiers segments du miroir primaire du télescope. Ce "revêtement" signifie que les segments sont maintenant quasiment prêts à commencer à observer le ciel, une fois installés au cœur du plus grand télescope optique du monde, plus tard au cours de cette décennie.

Le miroir primaire de 39 mètres de l'ELT de l'ESO, appelé M1, sera de loin le plus grand miroir jamais fabriqué pour un télescope. Trop grand pour être fabriqué à partir d'un seul morceau de verre, il sera composé de 798 segments hexagonaux en vitrocéramique, chacun d'une épaisseur d'environ cinq centimètres et d'un diamètre de 1,5 mètre. Les segments de miroir sont fabriqués en Europe en plusieurs étapes dans le cadre d'une collaboration multinationale. Les 18 premiers ont traversé l'océan jusqu'à Paranal au début de l'année, et le revêtement est la prochaine étape du processus, une étape que trois segments ont déjà franchie.

Le revêtement d'un segment de miroir M1 est un processus complexe qui dure environ deux heures. Outre la couche réfléchissante, qui utilise 1,7 gramme d'argent, le revêtement comprend des couches supplémentaires de nickel-chrome et de nitrure de silicium pour améliorer l'adhérence au miroir et protéger l'argent contre le ternissement. Au total, le revêtement a une épaisseur d'environ 120 nanomètres, soit environ mille fois plus fin qu'un cheveu humain.

Pour s'assurer que tous les segments puissent fonctionner ensemble comme un seul miroir, ils sont équipés de capteurs qui détectent les désalignements. En plus d'ajouter un revêtement aux premiers segments M1, les ingénieurs de l'ESO ont également installé ces capteurs de bord, deux par côté de chaque segment, et ont intégré l'électronique et les supports mécaniques nécessaires à leur fonctionnement. Ils ont ensuite effectué des inspections et des contrôles de qualité afin de s'assurer que les segments sont prêts à être installés sur l'ELT de l'ESO. L'ensemble du processus se déroule dans une "salle blanche" - où le nombre de particules dans l'air est soigneusement contrôlé pour éviter toute contamination - dans les locaux techniques de l'ELT à Paranal.

Les procédures de revêtement et d'intégration seront répétées pour tous les autres segments M1. Il était donc essentiel de tester et de documenter méticuleusement le processus pour les premiers segments afin de s'assurer que l'opération puisse être intensifiée une fois que les nouveaux segments arriveront à Paranal.

Une fois le télescope opérationnel, le processus de revêtement sera répété sur chaque segment tous les 18 mois, afin de garantir la meilleure réflectivité et la meilleure sensibilité. En pratique, cela signifie que deux segments devront être recouverts chaque jour pendant toute la durée de vie du télescope. Pour faciliter cette opération en perturbant le moins possible les observations scientifiques, 133 segments supplémentaires sont en cours de fabrication, en plus des 798 nécessaires pour le miroir. Le plus grand œil au monde tourné vers le ciel est prêt à relever les défis astronomiques les plus profonds de notre époque, promettant des découvertes révolutionnaires lorsqu'il sera mis en service à la fin de la décennie.