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Le ciel à découvert

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Jean Audouze

Sixième partie. De nouveaux regards sur le ciel

31. L’astronomie du futur

Martin Giard

Texte intégral

Introduction

1Quels seront demain les outils de l’astronome ? Quelles questions se posera-t-il ? Les deux questions sont bien sûr reliées, les performances des nouveaux instruments ayant toujours été poussées dans leurs retranchements ultimes pour répondre aux questions que se pose le chercheur. Toutefois, autant il est difficile d’anticiper les découvertes à venir (voir à ce propos les rencontres de Cerisy autour de la « sérendipité » http://www.serendipite.org/​), autant il est indispensable de décrire les télescopes de demain puisqu’il faut aujourd’hui plusieurs décennies pour les construire.

2La fonction d’observation des objets lointains n’étant pas réservée à la seule science astronomique, il n’est pas inutile de rappeler qu’à l’instar de la lunette inventée par Galilée et qui se révéla être un atout militaire appréciable pour la république de Venise (figure 1), le développement des instruments d’astronomie s’est souvent fait en synergie avec d’autres secteurs des sciences ou de la technologie. Aujourd’hui encore, les détecteurs infrarouges placés au foyer de nos télescopes, ainsi que leurs systèmes de refroidissement, ont été développés pour équiper les systèmes de vision et de guidage des armes automatiques modernes. De même les fusées qui mettent sur orbite les observatoires spatiaux et les sondes automatiques sont des engins qui ont d’abord été conçus comme vecteurs de la force de dissuasion nucléaire ou pour emporter les satellites de télécommunication dans l’espace.

3À l’ère de l’information et de la communication, d’autres secteurs du développement technologique profitent à l’astronomie. Il n’est pas étonnant aujourd’hui de voir Google, leader mondial dans le domaine de la « fouille de données », participer au projet du « Large Synoptic Survey Telescope » (LSST). Ce grand télescope d’un genre nouveau, n’est pas grand simplement par la taille de son miroir (8 mètres) mais surtout par la taille de son champ de vue (10 degrés carrés, l’équivalent d’une petite constellation comme celle de la Lyre). Il collectera à lui seul plus d’informations sur l’état de la voûte céleste que tous les télescopes existants réunis. Le défi ne sera plus seulement d’enregistrer et de stoker les images du ciel, mais surtout de les explorer à la façon des moteurs de recherche qui fouillent la toile internet mondiale.

4Même si les innovations technologiques allègent beaucoup les instruments d’astronomie, que ce soit au niveau des optiques qui s’affinent et deviennent souples, ou au niveau des détecteurs de plus en plus intégrés, l’accroissement de la taille des instruments depuis l’époque de Galilée est une constante qui va perdurer au cours des années à venir. On peut à coup sûr prévoir que l’astronomie du XXIe siècle sera « lourde » !

5La lumière électromagnétique, à la fois onde et particule (le photon), restera encore longtemps notre principale « messagère » de l’Univers lointain. Elle transporte jusqu’à nous une information abondante sur la formation des premières galaxies, sur les cortèges planétaires autour des étoiles, et même probablement sur l’activité biologique, intelligente où non, qui pourrait habiter les planètes extra-solaires. Cette information est en effet pratiquement intacte au sein de l’onde électromagnétique avant qu’elle ne pénètre dans l’atmosphère terrestre. Cependant, pour faire une image nette de la voûte céleste il faut d’une part collecter une assez grande quantité de lumière et d’autre part analyser les « battements » des ondes lumineuses au travers d’une ouverture assez grande en comparaison de la longueur d’onde. Ces deux facteurs concourent à augmenter la taille des instruments : 4 cm pour la lunette de Galilée (voir figure 1) contre 10 mètres pour les plus grands télescopes optiques d’aujourd’hui et plus de 100 mètres pour les radio-télescopes.

Fig. 1 – La lunette inventée par Galilée en 1609, prototype des grands télescopes optiques modernes, avait un diamètre d’environ 4 cm pour une longueur de 1 m

6Dans ce chapitre nous illustrerons le futur de l’astronomie par les projets phares en cours de construction ou à l’étude.

7ALMA (Atacama Large Millimeter Array) est le nouveau grand observatoire « micro-ondes » construit par l’Europe, l’Amérique du Nord et le Japon sur le plateau désertique du nord Chili. Il doit être mis en service en 2012. Constitué d’une multitude de radiotélescopes de 12 mètres de diamètre chacun, sa puissance sera équivalente à celle d’un télescope d’un kilomètre de diamètre. Cette puissance sera principalement utilisée pour découvrir et comprendre comment les premières galaxies se sont formées et assemblées pour former les grandes galaxies d’aujourd’hui comme la Voie lactée ou la galaxie d’Andromède.

8Dans un futur plus lointain, 2025-2030, SKA (Square Kilometer Array), projet mondial à l’étude, va révolutionner la radioastronomie avec des antennes réparties sur un sous-continent entier (Australie ou Afrique du Sud).

9Pour le domaine optique, la compétition mondiale est maintenant à la construction de télescopes de plus de 30 mètres de diamètre. L’E-ELT (European Extremely Large Telescope) sera un télescope de 42 mètres. C’est un projet européen qui pourrait entrer en service en 2018. Avec une finesse de vue jamais atteinte ce sera l’outil idéal pour découvrir et caractériser les planètes extra-solaires.

10Comme nous l’avons évoqué plus haut avec le LSST, les performances des télescopes du futur ne se mesureront pas seulement en mètres, mais aussi en puissance de traitement de l’information.

11L’avenir est aussi dans l’espace, d’accès coûteux, mais où l’onde électromagnétique n’est pas perturbée par l’atmosphère terrestre. L’Europe et l’Amérique étudient et préparent depuis bientôt 15 ans maintenant le déploiement en orbite d’une flottille de télescopes capables de recombiner leurs faisceaux : projets DARWIN de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et TFP de la NASA (Terrestrial Planet Finder). L’objectif dans ce cas est de recenser les planètes qui ressemblent à notre Terre et qui pourraient abriter la vie sous une forme plus ou moins semblable à celle que nous connaissons.

12La lumière électromagnétique nous pose une limite infranchissable : celle de la période dite de « recombinaison ». Dans un Univers que l’on sait maintenant être âgé d’environ 14 milliards d’années, il s’agit des 300 000 premières années après le Big Bang. Cette époque se caractérisait par une température telle que l’Univers entier était rempli d’un plasma ionisé complètement opaque aux ondes électromagnétiques. Il existe toutefois un moyen de percer cet horizon en utilisant comme « lumière » des ondes ou particules qui interagissent peu avec le plasma primordial : à coup sûr les neutrinos dont on sait qu’ils ont été émis en grand nombre au moment du Big Bang, mais aussi peut être les ondes de gravitation dont la production est prévue par certaines théories cosmologiques.

13À la liste de ces messagers d’un nouveau type, on peut aussi ajouter les particules cosmiques de très haute énergie produites dans les évènements cataclysmiques qui signent la fin de vie des étoiles, leurs collisions ou la formation des trous noirs. Ces trois nouveaux messagers, neutrinos, ondes de gravitation et particules de haute énergie, sont produits lors de ces phénomènes brefs mais intenses qui, tout comme le Big Bang, nous interrogent profondément sur les fondements de la physique. L’astronomie « non photonique » en est encore à ses balbutiements. Mais avec la construction des très grands instruments envisagés comme LISA dans l’espace pour les ondes de gravitation, et KM3NeT au fond de la mer pour les neutrinos, son avènement semble se rapprocher.

Les grands collecteurs de photons

14Les nouveaux radio-télescopes du siècle seront les plus imposants des nouveaux outils de l’astronomie.

15Lors de sa mise en service en 2012, le nouvel observatoire millimétrique ALMA sera constitué de 50 télescopes de 12 mètres de diamètre chacun. Ils seront déployés dans le désert d’Atacama au Chili, sur un terrain d’une dizaine de kilomètres de large. La spécificité d’ALMA sera d’observer les galaxies lointaines dans une fenêtre de fréquences électromagnétiques très avantageuse puisqu’à partir d’une certaine distance leur luminosité apparente augmente avec l’éloignement au lieu de diminuer. Ce phénomène pour le moins paradoxal ne se produit qu’à une distance de plusieurs milliards d’années lumières, d’où la taille sans précédent du réseau des télescopes d’ALMA. La seule limite qui devrait s’imposer à la puissance d’ALMA est celle de l’âge de l’Univers : à la distance à laquelle ALMA sera capable de voir les plus lointaines galaxies, environ 10 milliards d’années lumières, l’âge de l’Univers ne sera que de quelques milliards d’années, à comparer à 13,6 milliards d’années aujourd’hui. ALMA sera donc l’outil idéal pour comprendre quand et comment les premiers groupes d’étoiles et les premières galaxies sont apparus.

16SKA, qui n’est qu’en phase d’études, sera dédié aux plus grandes ondes, du centimètre au mètre. Il sera donc beaucoup plus grand et s’étendra sur plusieurs milliers de kilomètres, occupant tout un sous-continent : Australie ou Afrique du Sud. C’est aussi un projet international. Pour un coût total supérieur à 2 milliards d’euros, il pourrait entrer en service au cours des années 2020. La figure 2 montre ce que pourrait être le « cœur » du télescope SKA constitué à la fois d’antennes radio planaires et d’antennes paraboliques rassemblées en très grand nombre sur une zone de 5 kilomètres de diamètre. Les ondes captées par toutes ces antennes seront numérisées et analysées en temps réel par des circuits électroniques rapides jouant le rôle d’un super calculateur. Le concept des antennes planaires est remarquable puisqu’elles permettent, selon la programmation de l’ordinateur, d’observer à volonté dans plusieurs directions du ciel simultanément avec une finesse d’image adaptée à l’objet visé.

Fig. 2 – SKA (Square Kilometer Array) le radiotélescope du futur (image de synthèse). Projet mondial estimé à plus de 2 milliards d’Euros, il aura une surface collectrice d’un kilomètre carré. L’un de ses objectifs phare est de sonder l’Univers primordial dans une période où il n’a pas encore formé les premières galaxies. (SKA)

17Ce nouveau concept de télescope, qui n’est en fait qu’une extension de l’interférométrie, mérite quelques explications. La parabole d’un télescope classique, tout comme la lentille de la lunette, permet à tous les rayons lumineux provenant d’une même source de converger vers un point commun (le foyer) où ils se superposent de façon constructive pour y former une image car leurs ondes y sont en phase. Les progrès récents de l’électronique permettent aujourd’hui de mesurer la phase et l’amplitude de l’onde radio qui tombe du ciel en tous points d’un réseau d’antennes coplanaires. On recombine ensuite les battements de l’onde par simple calcul numérique de façon à reconstituer à volonté des images du ciel dans n’importe qu’elle direction. SKA sondera le gaz diffus de l’Univers primordial bien avant que les premières galaxies ne se forment. Dans cet Univers âgé de moins d’un milliard d’années, il sera capable de mesurer l’effet des tout premiers objets sur leur environnement. On ne sait pratiquement rien sur cette période si ce n’est qu’elle a probablement été le siège de phénomènes violents dont les quasars et les sursauts gammas sont les seuls signes qui nous parviennent. SKA lèvera donc le voile sur cette période dite de la ré-ionisation.

18Pour ce qui concerne l’astronomie traditionnelle du domaine des ondes électromagnétiques visibles, l’E-ELT est de loin le projet le plus ambitieux (voir figure 3). Prévu pour succéder dès 2018 aux VLTs actuels (Very Large Telescopes, 8 m de diamètre), son optique principale sera un miroir de 42 mètres constitué d’une mosaïque d’un millier de miroirs hexagonaux d’environ un mètre de diamètre chacun ajustés à une fraction de micron près. Son coût approchera sans doute les 900 millions d’euros. La longueur des ondes électromagnétiques visibles est si petite que seuls des dispositifs optiques très pointus peuvent la concentrer vers le détecteur. L’atmosphère terrestre est elle-même un élément perturbant qui brouille l’onde. Il est donc prévu de monter au cœur de l’E-ELT un miroir souple, déformable de façon active au moyen de centaines d’actuateurs, afin de neutraliser les perturbations atmosphériques.

Fig. 3 – Image de synthèse montrant l’E-ELT (European Extremely Large Telescope, 42 mètres de diamètre) sous la voûte céleste avec la Voie lactée en arrière-plan. D’un coût estimé à 900 millions d’euros il verra sa première lumière en 2018. (ESO/H. Zodet)

19La construction de l’E-ELT est surtout motivée par l’étude des planètes extra-solaires dont plusieurs centaines sont aujourd’hui répertoriées : gazeuses ou rocheuses, de toutes masses et dans des configurations de systèmes planétaires très différentes de celles du Système solaire. Le rêve de l’astronome du XXe siècle était de découvrir une planète en tous points semblable à la Terre afin qu’elle puisse héberger la vie. En ce début de XXIe siècle le domaine de l’exo-biologie paraît plus ouvert. La Terre elle-même nous apporte des témoignages d’une vie possible en milieux extrêmes : au fond des océans, dans les lacs acides ou basiques, près des sources chaudes, au fond des dorsales océaniques, ou dans les glaces polaires. Le voile qui se lève sur les exo-planètes et les formes de vie qu’elles pourraient héberger nous laisse entrevoir des territoires beaucoup plus vastes que la simple recherche d’une jumelle à la Terre.

Fig. 4 – Cette figure illustre au moyen d’un calcul numérique comment la matière perturbe la géométrie de l’Univers, rendant toute relative la notion de droite. Ici, le quadrillage régulier d’un papier millimétré est déformé par la répartition des masses observées dans l’amas de galaxies CL0024

20Au-delà de l’exploration des mondes extraterrestres, la puissance et la finesse de vue de l’E-ELT ouvriront une fenêtre sur l’Univers lointain mais aussi de nombreuses possibilités pour tester certains aspects de la physique fondamentale. Par exemple en observant au plus près des trous noirs il sera possible de vérifier la relativité générale dans des conditions de champ de gravité extrême jamais abordées auparavant par l’observation directe. Il sera aussi possible de mesurer à 20 ans d’intervalle l’accélération de l’Univers en expansion, et tester ainsi les théories concernant la nature de l’énergie noire. Énergie noire et matière noire, plutôt que deux constituants de l’Univers, sont en fait deux questions posées par l’astronomie d’aujourd’hui à la physique fondamentale appliquée à l’Univers dans son ensemble.

21Fruit d’une collaboration entre les universités américaines et la société Google, le LSST est un autre type de télescope extrême. Avec son champ de vue de 7 degrés carré il sera à l’astronomie ce que le cinéma IMAX est à la vidéo. Il fonctionnera en mode automatique et sera capable de couvrir le ciel entier deux fois par semaine. Son principal objectif sera de réaliser de 2016 à 2025 l’exploration du ciel la plus complète et la plus profonde jamais faite.

22La figure 4 ci contre illustre l’un des objectifs de cette exploration. Il s’agit de réaliser un recensement complet de la matière (y compris la matière noire) en utilisant la façon dont elle peut déformer l’image des galaxies situées en arrière-plan.

23Avec le LSST, c’est aussi pour la première fois dans l’histoire de l’humanité la promesse d’un relevé temporel systématique du ciel à raison de deux images complètes chaque semaine dix ans durant. Explosions célestes dans l’Univers lointain, étoiles variables, ou astéroïdes dans le Système solaire, tous ces objets qui impriment des traces fugaces ou bien mouvantes sur les clichés seront pour la première fois repérés de façon systématique par le système de surveillance automatique du LSST.

24C’est aussi dans l’espace que vont se déployer les grands collecteurs de photons du XXIe siècle. Nous n’évoquerons ici que les projets d’étude des exo-planètes qui ont en ligne de mire la découverte et la caractérisation des planètes ayant la taille de notre Terre (la plus petite planète détectable par l’E-ELT aura tout de même cinq fois la masse de la Terre). L’Agence Spatiale Européenne (ESA) mène depuis bientôt 16 ans des études approfondies pour déployer dans l’espace une flottille de plusieurs télescopes de 2 mètres de diamètre. C’est le projet DARWIN. La NASA fait de même avec le projet TPF (Terrestrial Planet Finder, littéralement : le « découvreur » des planètes comme la Terre). La difficulté de ces projets réside dans la nécessité de maintenir la position de chaque satellite (6 collecteurs de lumière plus 1 satellite dit « recombinateur ») avec une précision égale à une fraction de la longueur d’onde (quelques dizaines de nanomètres). Il faut par ailleurs qu’ils puissent tous ensemble changer leur orientation pour viser l’étoile cible autour de laquelle orbiterait la planète recherchée. C’est un défi technologique qui nécessite des développements difficiles, mais qui pourrait voir sa première lumière avant les années 2050.

Fig. 5 – La flottille spatiale de la mission DARWIN dédiée à la recherche d’une planète extra-solaire ressemblant à la Terre. (ESA)

Les télescopes des nouveaux messagers

25Comme nous l’avons mentionné dans l’introduction, les nouveaux messagers sont porteurs d’informations nouvelles inaccessibles à l’astronomie classique des ondes lumineuses. L’astronomie du futur verra donc aussi la construction d’observatoires d’un type complètement nouveaux. Nous les illustrerons ici par deux exemples : LISA pour les ondes de gravitation, et KM3NeT pour les neutrinos de grande énergie.

26Étudié à la fois par l’ESA et la NASA, LISA (Laser Interferometer Space Antenna) pourrait être déployé dans l’espace au cours des années 2020-2030. À la manière de DARWIN, il s’agit de positionner plusieurs satellites en configuration de vol en formation, mais dans ce cas avec une précision équivalente à l’épaisseur d’un atome et pour une distance entre satellites de l’ordre de 5 millions de kilomètres. Chaque satellite est en fait un point de repère au sommet d’un triangle spatial dont les déformations seront la mesure du passage des ondes de gravitation en provenance de l’Univers lointain : étoiles denses en couple binaire, étoile dense orbitant autour d’un trou noir, et trous noirs géants en cours de formation au centre d’une galaxie. L’accès à l’espace pour cet observatoire est obligatoire tout d’abord en raison de sa taille (la Terre ne fait que 12 000 km de diamètre), mais aussi pour s’affranchir des perturbations terrestres dues à l’activité sismique naturelle et à l’activité humaine.

27Dans le cas de LISA des télescopes embarqués sont utilisés pour transmettre un faisceau laser d’un satellite à l’autre. Ce système de transmission laser assure la mesure des distances entre satellites avec la précision requise. Au cœur de chacun des satellites se trouve un cube de platine doré d’un peu moins de 5 centimètres de côté. Ce cube qui lotte dans le vide spatial, sans contact avec le reste du satellite, sert de référence de position au système de triangulation laser de très haute précision.

28L’onde de gravitation est à la gravité ce que l’onde électromagnétique est à la force électrostatique. Alors que la seconde est produite par les charges électriques en mouvement, la première se manifeste dès lors que des masses importantes bougent. La où les choses se compliquent un peu pour le physicien, c’est qu’alors que les ondes électromagnétiques se déplacent dans le référentiel espace-temps, les ondes de gravitation sont des déformations temporelles du référentiel spatial lui-même. Prédites par Einstein en 1916, elles n’ont jamais été observées directement. Nous avons cependant de sérieuses preuves indirectes de leur existence dans la variation séculaire de la période orbitale des pulsars binaires (une découverte qui valut le prix Nobel de physique à Hulse et Taylor en 1993). Les pulsars sont des résidus d’étoiles particulièrement denses et massifs (l’équivalent d’un Soleil concentré dans une boule de quelques kilomètres de diamètre). Dans le cas d’un pulsar binaire ils sont proches l’un de l’autre et forment un système gravitant. Les ondes de gravitation émises par le système emportent de l’énergie, et peu à peu les deux pulsars se rapprochent l’un de l’autre, accélérant leur période orbitale que l’on peut mesurer très précisément avec les grands radiotélescopes.

29On peut d’ailleurs prédire qu’avec le temps les deux pulsars vont finir par se rejoindre, provoquant une fusion cataclysmique. Ce processus de coalescence doit se produire avec tout type de paire d’objets denses : (pulsar – pulsar), (pulsar – trou noir), (trou noir – trou noir). De telles paires sont en fait fréquentes, chaque galaxie hébergeant au moins un trou noir géant. On s’attend donc à ce que l’observatoire spatial LISA détecte un très grand nombre de signaux en provenance de ces objets binaires approchant de leur coalescence et jusqu’à l’instant fatal de leur rencontre. Dans le silence de l’espace, les lasers de LISA seront donc capables de déceler les frémissements de la métrique causés par ces explosions lointaines. Pas véritablement un mouvement à proprement parler puisqu’aucune accélération n’est en jeu dans le rétrécissement attendu de la « toile » spatiale : quelques Angströms seulement sur une distance de 5 millions de kilomètres.

Fig. 6 – Vue d’artiste de l’observatoire sous marin Antares en Méditerranée. Issu d’une collaboration franco-italienne c’est un prototype des futurs télescopes à neutrinos. Il est constitué de nombreux photomultiplicateurs suspendus à des lignes immergées et fonctionne depuis 2007. Les signaux recherchés sont ceux des muons créés par l’interaction des neutrinos astrophysiques avec le manteau terrestre. (François Montenet)

30Ce sera aussi au fond des mers, ou bien dans les glaces de l’antarctique, que se jouera l’astronomie du futur avec les grands observatoires à neutrinos. En fait le lux des neutrinos astrophysiques de haute énergie est aussi riche et abondant que celui des photons, mais ils n’interagissent pratiquement pas avec la matière et sont en conséquence difficiles à détecter. Cette faible propension d’interaction est aussi un avantage puisqu’ils nous parviennent en droite ligne de leurs lieux d’émission, portant une information intacte sur leurs sources : Big Bang, explosions d’étoiles ou trous noirs en accrétion au centre des galaxies.

31Le principe de leur détection tient à ce qu’ils interagissent tout de même un peu avec la matière et produisent des muons dont on peut mesurer la trajectoire dans l’eau ou dans la glace par la trace de photoluminescence qu’ils y laissent. Le détecteur des futurs télescopes à neutrinos est en fait le manteau terrestre. Les neutrinos de haute énergie traversent la Terre de part en part sans y laisser de traces, sauf quelques-uns qui, à l’issue d’une collision avec un noyau atomique, produisent un muon de haute énergie. Ces muons ressortent du manteau terrestre au fond de la mer avec une trajectoire ascendante, là où les attendent les photomultiplicateurs qui les traquent. En mesurant précisément la trajectoire et l’énergie du muon, on remonte ainsi à celles du neutrino qui lui a donné naissance. Le projet européen KM3NeT consiste à instrumenter un kilomètre cube de mer en eau profonde avec des photomultiplicateurs S’il est financé, il pourrait entrer en service dans le courant de la décennie 2010-2020. Coté américain, avec IceCube, c’est la glace qui a été choisie comme support. Plus avancé que le projet Européen, IceCube est pratiquement achevé et doit commencer ses observations en 2010.

Conclusion

32Visant toujours plus loin, toujours plus précis, installés au sol dans l’espace ou au fond de la mer, les télescopes de demain seront grands. Ils n’utiliseront pas uniquement la lumière pour faire des images de l’Univers lointain, mais ils se serviront aussi des rayons cosmiques et neutrinos de haute énergie ainsi que des ondes de gravitation.

33Grands et ambitieux, mais d’un coût qui peut dépasser le milliard d’Euros, ils ne sont plus à la portée d’une nation. Ils demandent le plus souvent de collaborer à l’échelle d’un continent (SKA, LSST, E-ELT, Antares, KM3Net, IceCube), et même parfois à l’échelle de toute la planète (ALMA, LISA, Darwin-TPF).

34Parmi les instruments du futur évoqués dans ce chapitre peu sont technologiquement mûrs aujourd’hui. Les astronomes sont pourtant assez confiants dans l’avenir car l’innovation technologique va continuer à se poursuivre à un rythme soutenu en ce début de XXIe siècle. Économistes et hommes politiques de notre époque l’ont bien compris, l’innovation est aussi la clef du développement des nations modernes. Tout comme dans les sciences fondamentales, le progrès technologique ne se décrète pas. Il procède d’une démarche sociétale globale qui consiste à faire avancer le front des connaissances dans son ensemble. Très demandeuse en progrès techniques, l’astronomie comme beaucoup d’autres disciplines scientifiques est l’un des moteurs de ce développement.

Liens web
• ALMA « Atacama Large Millimeter Array » : http://www.eso.org/sci/facilities/alma/
• Antares : http://antares.in2p3.fr/
• Darwin : http://www.esa.int/science/Darwin
• E-ELT « European Extremely Large Telescope » : http://www.eso.org/sci/facilities/eelt/
• IceCube : http://icecube.wisc.edu/
• KM3NeT : http://www.km3net.org/
• LISA « Laser Interferometer Space Antenna » : http://sci.esa.int/home/lisa/
• LSST « Large Synoptic Survey Telescope » : http://www.lsst.org/lsst
• SKA « Square Kilometer Array » : http://www.skatelescope.org/
• TPF « Terrestrial Planet Finder » : http://nasascience.nasa.gov/​missions/​tpf

Table des illustrations

Légende Fig. 1 – La lunette inventée par Galilée en 1609, prototype des grands télescopes optiques modernes, avait un diamètre d’environ 4 cm pour une longueur de 1 m
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11590/img-1.jpg
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Légende Fig. 2 – SKA (Square Kilometer Array) le radiotélescope du futur (image de synthèse). Projet mondial estimé à plus de 2 milliards d’Euros, il aura une surface collectrice d’un kilomètre carré. L’un de ses objectifs phare est de sonder l’Univers primordial dans une période où il n’a pas encore formé les premières galaxies. (SKA)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11590/img-2.jpg
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Légende Fig. 3 – Image de synthèse montrant l’E-ELT (European Extremely Large Telescope, 42 mètres de diamètre) sous la voûte céleste avec la Voie lactée en arrière-plan. D’un coût estimé à 900 millions d’euros il verra sa première lumière en 2018. (ESO/H. Zodet)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11590/img-3.jpg
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Légende Fig. 4 – Cette figure illustre au moyen d’un calcul numérique comment la matière perturbe la géométrie de l’Univers, rendant toute relative la notion de droite. Ici, le quadrillage régulier d’un papier millimétré est déformé par la répartition des masses observées dans l’amas de galaxies CL0024
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Légende Fig. 5 – La flottille spatiale de la mission DARWIN dédiée à la recherche d’une planète extra-solaire ressemblant à la Terre. (ESA)
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Légende Fig. 6 – Vue d’artiste de l’observatoire sous marin Antares en Méditerranée. Issu d’une collaboration franco-italienne c’est un prototype des futurs télescopes à neutrinos. Il est constitué de nombreux photomultiplicateurs suspendus à des lignes immergées et fonctionne depuis 2007. Les signaux recherchés sont ceux des muons créés par l’interaction des neutrinos astrophysiques avec le manteau terrestre. (François Montenet)
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11590/img-6.jpg
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Auteur

Directeur de recherche au CNRS au Centre d’étude spatiale des rayonnements (CESR, université de Toulouse). Astrophysicien spécialiste de l’Univers froid, ses travaux portent sur les rayonnements, gaz, poussières et molécules interstellaires. Instrumentaliste, il développe les moyens d’observation infrarouge et micro-onde dans l’espace. Il a été responsable de la construction de la chaîne électronique de contrôle des détecteurs de l’instrument HFI du satellite Planck. Il préside la commission spécialisée « astronomie et astrophysique » de l’Institut national des Sciences de l’Univers (INSU), chargée de la prospective de l’astronomie au sol pour la période 2010-2015

© CNRS Éditions, 2010

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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