Une première mondiale

Un projet français innovant

"Si la science ne s'intéresse pas aux choses délirantes, elle risque fort de passer à côté de choses intéressantes. (A. Labeyrie)"

Voir plus grand...

Les avancées scientifiques actuelles en astronomie dépendent de notre puissance d'observation. Pour aller sonder les profondeurs du cosmos à la recherche des tous premiers objets de l'univers, comme  pour s'aventurer à la recherche de nouvelles planètes pouvant abriter la vie autour d'étoiles lointaines, les astronomes ont besoin sans cesse d'outils plus performants, de télescopes plus grands offrant des images plus détaillées des espaces inconnus.

Les quatre plus grands miroirs monolithiques équipant le VLT (Very Large Telescope) au Chili mesurent 8,4 mètres de diamètre. Le projet européen de construire un nouveau télescope appelé E-ELT (European – Extremely Large Telescope) avec un miroir segmenté de 39 mètres de diamètre est estimé à 1,2 milliards d’euros.

Mais plus la surface des télescopes s'agrandit plus les contraintes d'infrastructure et les limites matérielles et financières s'amoncellent. Il devient nécessaire de développer de nouvelles techniques.

Le professeur Antoine Labeyrie du Collège de France, est le pionnier de l’interférométrie en astronomie. Il est déjà à l'origine de l'utilisation de ce principe optique qui permet de combiner les sources lumineuses de plusieurs télescopes en une seule image nettement plus détaillée, depuis le Grand Interféromètre à deux Télescopes (GI2T) au site de Calern de l’Observatoire de la Côte d’Azur et jusqu'au au Very Large Telescope (VLTI) au Chili.

Mais ce principe appliqué aux télescopes classiques comporte plusieurs contraintes qui limitent son utilisation et ses capacités. Il nécessite la construction d'une "ligne de retard" optique qui sert à synchroniser exactement les faisceaux lumineux issus des télescopes. De plus il monopolise plusieurs télescopes qui pointent un même astre pour une observation combinée.

Interferometre-2T

Voir plus loin...

C'est fort de ce constat qu'Antoine Labeyrie, aujourd'hui professeur émérite au Collège de France, a imaginé et commencé à réaliser en France, dans les Alpes de Haute Provence, le concept nouveau de l'Hypertélescope qui promet une révolution en matière d'observation astronomique.

Son principe de construction permet d'éviter toute contrainte liée à l'interférométrie pour la synchronisation exacte des faisceaux lumineux recueillis. Les rayons lumineux que reflètent les miroirs d'un hypertélescope arrivent "naturellement" synchronisés à la nacelle qui les reçoit et n'ont pas besoin de traitement ultérieur.

Son concept de miroir dilué, fragmenté sur une plus grande surface, s'affranchit des limites de taille qui empêchent de fabriquer de nouveaux télescopes monoblocs, plus grands, au-delà de dimensions que les matériaux peuvent supporter. Un hypertélescope ne nécessite qu'un ensemble de structures ultralégères pour supporter chacun de ses petits miroirs.

Son système de nacelle optique mobile qui se déplace dans les airs réduit les problèmes de mobilité et ouvre de toutes nouvelles perspectives. La nacelle suspendue se déplace pour  collecter les faisceaux lumineux des astres reflétés par les miroirs et les suivre dans leur déplacement ce qui permet à la fois de garantir la stabilité du dispositif de miroirs ancrés au sol et passer outre les contraintes mécaniques de déplacement des miroirs de grande taille.

D'autre part, l'hypertélescope n'est plus limité à un seul point de focale, mais peut utiliser toute la sphère focale virtuelle que son miroir projette au-dessus du sol. La nacelle s'y déplace avec légèreté. Elle pourra rapidement être accompagnée d'autres nacelles évoluant dans le même espace, ce qui permettra d'effectuer en une nuit, sur un seul et même télescope, plusieurs observations simultanées de plusieurs points différents de la voûte céleste.

A terme, ce principe simple permet de démultiplier les usages de l'hypertélescope pour le  coût extrêmement réduit d'autant de nacelles supplémentaires. Nous obtiendrons ainsi plusieurs télescopes géants pour le prix d'un seul.

DeplacementFocal-Hypertelescope

Évolution simultanée de plusieurs nacelles dans la sphère focale de l'Hypertélescope

Si les hypothèses de travail se vérifient, tous ces points forts de l'Hypertélescope permettront de dépasser les télescopes actuellement en service dans le monde et offriront à la France de prendre une très bonne position dans la recherche astronomique.