Un Hypertélescope spatial

Hypertélescope spatial

"Voir le passage des saisons sur une exo-planète..."

Le principe

L'hypertélescope peut être exporté dans l'espace avec de nombreux avantages cumulés sur tous les télescopes, et même hypertélescopes terrestres mais aussi sur les télescopes spatiaux classiques.

L'hypertélescope spatial serait composé d'une flottille de petits miroirs disposés en arc de sphère et mis en regard d'un satellite récepteur qui combinerait les faisceaux lumineux. Il pourrait être mis en station au point Lagrange 2 pour y bénéficier de sa grande stabilité  gravitationnelle et rester toujours dans l'ombre de la Terre.

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La stabilité entre le satellite jouant le rôle de récepteur et la flottille formant le miroir dilué serait moins soumise aux aléas terrestres (turbulences atmosphériques, vents, intempéries, faune, végétation, etc.)

Le diamètre de l'hypertélescope ne se limiterait plus aux espaces naturels terrestres, aux vallées des montagnes ou au creux des volcans, mais pourrait même se déployer dans l'espace sur des surfaces de plusieurs fois la taille de la Terre elle-même.

Son expédition dans l'espace serait grandement simplifiée par rapport à un télescope spatial classique comme le Hubble et le James Webb. Le satellite récepteur n'aurait pas besoin d'être de grande taille. La flottille des petits miroirs, de quelques centimètres de diamètre pourrait être expédiée en plusieurs fois comme autant de micro-satellites, beaucoup moins lourds et beaucoup moins fragiles que les gros. Ils pourraient aussi être remplacés ou augmentés beaucoup plus facilement.

La faisabilité

schema_hypertelescope_espaceLa faisabilité d’un hypertélescope spatial constitué d’une flottille de miroirs disposés sur une surface virtuelle de 100 km de diamètre a d’ores et déjà été explorée.

Les simulations numériques effectuées ont démontré qu’il serait possible d’obtenir des images directes d’une exo-Terre gravitant autour d'un astre à dix années-lumière de la Terre.

Le niveau de détails serait tel qu'on verrait se détacher les mers et les continents,  les zones végétales (Labeyrie, 1999).

Le principe semble extensible pour des diamètres de méta-ouverture pouvant atteindre 100 000 km, la dimension nécessaire pour tenter de voir des détails à la surface de l’étoile à neutrons que semble être le pulsar du Crabe, un gyrophare naturel dont le diamètre serait d’environ 20km.

Les avancées

L’essai technique franco-suédois Prisma de pilotage de deux petits satellites équipés de micro-fusées effectué en 2010 pour expérimenter le vol en formation dans l’espace s’est révélé adapté au pilotage d’une flottille de miroirs avec toute la précision requise par l’interférométrie.

Un mode de pilotage alternatif a aussi été proposé (Labeyrie et al., 2009) qui a fait l’objet d’une étude par la NASA. Dans ce système, la flottille composée des nombreux petits miroirs qu’il convient de piloter est piégée à l’aide d’ondes stationnaires engendrées par une paire de faisceaux laser.

Hypertélescope-spatial-image-Pour-la-Science-_octobre-decembre-2006-300x244Étudié théoriquement par simulation numérique, ce type de piégeage fait aussi l’objet d’expérimentation en laboratoire. Ainsi l’Institut non linéaire de Nice (INLN, Université Nice Sophia Antipolis) a entamé des expériences avec un simulateur sous ultravide (Labeyrie et al., 2010). Le pilotage d’une flottille de petits miroirs par piégeage laser pourrait se révéler plus précis, plus fiable et plus économique que celui effectué par des microsatellites, dont les micro-fusées ont une durée de fonctionnement limitée.