L'observatoire publique d'Allgäu
se trouve au milieu des paysages typiques d'Allemagne du sud.
Tandis que la nuit tombe,
une équipe de scientifiques et d'ingénieurs
se préparer à tester un petit bijou de technologie :
une étoile guide laser.
Cet instrument sera bientôt envoyé à l'Observatoire de Paranal de l'ESO.
Voici l'ESOcast !
La science et la vie quotidienne à l'ESO,
l'Observatoire européen austral,
à la pointe de l'astronomie avec notre hôte, le docteur Joe.
Bonjour et bienvenue à l'ESOcast.
Aujourd'hui nous sommes à l'observatoire publique d'Allgäu en Allemagne du sud
car une équipe de scientifiques et d'ingénieurs de l'ESO
y teste une toute nouvelle étoile guide laser.
Vous vous demandez ce que c'est.
Laissez-moi vous expliquer.
Nous avons tous levé la tête vers le ciel la nuit et vu les étoiles scintiller.
Les étoiles ne scintillent pas d'elles-mêmes bien sûr.
Cet effet est causé par les perturbations atmosphériques de la Terre.
La lumière provenant de l'étoile traverse l'atmosphère
et y encontre des poches d'air
de différentes températures et pressions.
Cela déforme la lumière de plusieurs façons,
ce qui cause des déformations.
La même chose se passe lorsqu'en pleine journée,
vous regardez un objet lointain à l'horizon
lorsqu'il fait très chaud.
Le scintillement est peut-être joli et romantique,
mais pour nous astronomes, c'est un problème bien réel
car nos images sont floues
et moins précises qu'elles pourraient être
sans atmosphère.
Que faire pour y remédier ?
Il nous faut une méthode pour annuler les déformations,
pour « de-scintiller » les étoiles.
Une solution est de renvoyer la lumière de l'étoile depuis un miroir
qui est légèrement déformé de manière à
annuler les déformations.
Mais comment savoir comment déformer le miroir ?
Tandis que le VLT de l'ESO observe le ciel,
un ordinateur spécialisé peut choisir une étoile brillante
et surveiller son scintillement
pour en déduire les conditions atmosphériques au-dessus du télescope
plusieurs centaines de fois par seconde.
L'ordinateur envoie ensuite des commandes
à une série d'actuateurs fixés sur un miroir dans le télescope,
qui se déforme précisément pour compenser les perturbations atmosphériques
et annuler la déformation des images.
Pour que ce processus fonctionne,
il faut une étoile très brillante
dans le champ de vision du télescope.
Mais les étoiles brillantes sont peu nombreuses,
et le VLT est fait pour n'observer
qu'une petite partie du ciel.
Ainsi, pour la plupart des observations,
il n'existe pas d'étoiles brillante dans le champs de vision du VLT.
Que faire ?
Eh bien,
il suffit de créer sa propre étoile.
À 90 km d'altitude,
dans la haute atmosphère,
se trouve une fine couche de sodium.
En projetant un puissant faisceau laser dans le ciel
il est possible de faire briller ces atomes,
ce qui crée une étoile artificielle
que l'ordinateur peut cibler.
En 2006,
l'ESO a installé la 1ère étoile guide laser de l'hémisphère sud sur le VLT.
Ce système améliore considérablement la résolution du télescope,
le VLT peut ainsi réaliser des images encore plus précises que Hubble
pour certaines observations.
Mais ce système n'est pas sans limite.
Il ne peut créer qu'une étoile artificielle à la fois,
et ne peut donc corriger la vision du télescope
que sur une petite fraction du ciel à la fois.
Il est aussi très encombrant,
l'équipement devant être gardé dans un laboratoire séparé,
et le laser devant être transmis au télescope par une fibre optique.
À partir de l'expérience acquise avec le premier système,
les ingénieurs de l'ESO ont travaillé au développement
d'un modèle amélioré.
Alors Domenicos, ça y est, voilà le laser.
Il est très petit,
et il tient sur le dos de ce petit télescope,
c'est incroyable.
Oui, voilà sur quoi nous travaillons depuis cinq ans,
afin de construire un laser de 20 watts, très compact
et très léger,
qui puisse être monté directement sur le télescope.
Nous avons donc dû développer les lasers à fibre
puis développer ce type de tête de laser.
Donc, il s'agit d'un laser de 20 watts comme vous le dites.
C'est puissant n'est-ce pas?
Oui. C'est la puissance que nous aurons besoin, en fait, pour
la prochaine génération de systèmes d'étoile guide laser.
Et en ce moment, par exemple, à Paranal
nous avons environ 5 watts dans le ciel,
c'est un grand saut de puissance.
Est-ce que le rayon laser qui sort de l'extrémité de ce télescope est dangereux?
Que se passe-t-il si je mets ma main devant?
Si vous mettez votre main, vous sentirez de la chaleur.
Mais ne regarder pas dans le rayon.
OK, donc il ne brûlera pas ma main.
Mais qu'en est-il des avions,
est-ce dangereux pour eux?
Ce n'est pas dangereux pour les instruments ou pour l'avion,
c'est dangereux pour les yeux des passagers.
Et, ce laser est supérieur à l'exposition maximale autorisée donc
nous devons éviter que des avions traversent le rayon.
En fait, où nous nous trouvons
nous avons obtenu une zone d'exclusion aérienne au-dessus de nous,
donc nous ne risquons pas de toucher un avion.
Le nouveau dispositif est plus fiable,
plus facile à entretenir, et beaucoup plus petit.
En fait, comme nous venons de le voir,
l'unité entière s'insère dans un petit paquet
qui est facile à monter sur le télescope de lancement.
Parce que c'est tellement plus petit,
jusqu'à quatre de ces lasers peuvent être installés sur un unique télescope,
corrigeant l'image du VLT sur un champ beaucoup plus grand.
Alors qu'est-ce qui se passe ici en Allemagne
est que notre équipe teste le nouveau prototype
pour s'assurer que cela fonctionne parfaitement avant qu'il ne soit expédié à Paranal.
Les installations à l'observatoire publique d'Allgäu
sont parfaites pour ceci
- Et, qui plus est,
ils se trouvent à une courte distance en voiture du siège de l'ESO.
Les guide étoiles laser comme ceux-ci seront crucials
pour le prochain European Extremely Large Telescope,
où l'optique adaptative sera une question de routine.
Le télescope sera beaucoup plus grand que les plus gros télescopes actuels,
ce qui devrait donner une image encore plus nette.
Mais cette grande qualité d'image dépend de la façon dont l'optique adaptative
et le guide étoile laser fonctionnent.
Les nouvelles technologies comme celles-ci
feront une grande différence pour les observatoires les plus avancés au monde dans le futur,
notamment le E-ELT.
Ici le Dr. J et je vous dit au revoir depuis cet ESOcast.
À bientôt pour une autre aventure cosmique.
Alors que nous étions en train de filmer cet épisode,
nous avons eu un rappel de pourquoi les télescopes de l'ESO
sont situés au sommet des montagnes du nord du Chili,
et non pas ici dans les collines du sud de l'Allemagne.
Heureusement, les orages de ce genre ne sont pas quelque chose on voit à Paranal.
ESOcast est produit par l'ESO, l' Observatoire Austral Européen.
L' ESO, l'Observatoire Austral Européen, est la principale organisation intergouvernementale de science et de technologie,
spécialisée dans la conception, la construction et la gestion des télescopes terrestres les plus avancés au monde.
Transcrit par l' ESO ; traduit par Dorian Percheron
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le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA.