Une vue du radiotélescope d'Arecibo avant sa destruction. © University of Central Florida.
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Voici ce à quoi pourrait ressembler le nouveau télescope d'Arecibo

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[EN VIDÉO] Arecibo : les images incroyables de son effondrement  Le 1er décembre 2020, à 8 heures, heure locale, le radiotélescope d’Arecibo (Porto Rico) s’est effondré. Des caméras de la National Science Foundation (NSF, États-Unis) ont immortalisé la scène. Depuis le centre de contrôle des opérations de l’installation et depuis les hauteurs, grâce à un drone. Pas de blessé à déplorer heureusement car l’installation avait été mise à l’arrêt quelques jours plus tôt. Des études avaient en effet montré que les dommages que le radiotélescope d’Arecibo avait subi en août puis en novembre derniers étaient irréparables. 

Trois mois après l'effondrement du radiotélescope d'Arecibo, les idées se développent pour sa résurrection. Un livre blanc vient d'être publié pour décrire les exigences scientifiques auxquelles la nouvelle installation devrait répondre.

On ne le présente plus : l'Observatoire d'Arecibo, situé sur l'île de Porto Rico (États-Unis), dans la mer de Caraïbes, est un centre de recherche et d'enseignement multidisciplinaire reconnu dans le monde entier comme une installation de premier plan dans les domaines de l'astronomie, de la planétologie ainsi que des sciences de l'atmosphère et de l'espace. L'instrument central de l'observatoire était le télescope William-E.-Gordon, un radiotélescope de 305 mètres de diamètre -- l'équivalent du Stade de France --, le plus grand radiotélescope au monde jusqu'à la mise en service de son confrère chinois Fast en 2016. Malheureusement, après la rupture d'un câble le 10 août 2020, puis d'un second le 6 novembre, la National Science Foundation (NSF) avait décidé le 19 du même mois de fermer l'installation et de la démonter. Le radiotélescope s'est finalement effondré le 1er décembre, condamnant définitivement le géant après 57 ans de bons et loyaux services.

Vers un renouveau d'Arecibo

Un mois après l'effondrement du télescope, des voix se sont fait entendre pour réclamer sa reconstruction. Fin décembre, le gouverneur de Porto Rico a même débloqué une première enveloppe de 8 millions de dollars pour soutenir le projet, même si le coût pour un nouvel Arecibo est plutôt estimé à quelque 400 millions de dollars...

Au cours des trois semaines qui ont suivi l'effondrement, le personnel scientifique et technique ainsi que la communauté des utilisateurs de l'observatoire ont entamé des discussions approfondies sur l'avenir de l'observatoire. La communauté s'accorde sur le fait qu'il est nécessaire de construire un radiotélescope radar amélioré, de nouvelle génération, sur le site de l'observatoire.

Un réseau de 1.112 paraboles de 9 mètres de diamètre dans un cercle d'environ 314 mètres de diamètre est illustré à gauche. Le nombre de paraboles pourrait être réduit en augmentant le diamètre des paraboles, comme le montre la figure de droite, avec un réseau de 400 paraboles de 15 mètres de diamètre dans un cercle de 331 mètres de diamètre. Dans les deux cas, le réseau fournira une surface de collecte équivalente à une parabole de 300 mètres de diamètre. La structure est cependant moins compacte lorsque le diamètre des paraboles augmente. Des paraboles de forme hexagonale pourraient être envisagées au cours de l'étude technique pour déterminer si une zone de collecte plus élevée peut être obtenue avec moins de paraboles. © D. Anish Roshi et al. (2021)

Un Arecibo multiparabole

Ces discussions ont conduit à établir l'ensemble des exigences scientifiques que la nouvelle installation devrait permettre. Ces exigences peuvent être résumées comme suit : 5 mégawatts de puissance continue d'émission à des fréquences entre 2 et 6 gigahertz, 10 mégawatts de puissance de pointe d'émission à 430 mégahertz (également à l'étude à 220 mégahertz), une couverture angulaire zénithale de 0 à 48 degrés, une couverture de fréquence de 0,2 à 30 gigahertz et un champ de vue augmenté.

Pour répondre à ces exigences, le nouvel instrument proposé doit avoir des spécifications précises. Plutôt que reconstruire une unique parabole géante, D. Anish Roshi et ses collègues décrivent dans un livre blanc de 82 pages un autre concept : un réseau compact de paraboles fixes sur une structure inclinable en forme de plaque avec une surface collectrice équivalente à une parabole de 300 mètres. Ce concept, appelé « télescope d'Arecibo de nouvelle génération » (en anglais Next Generation Arecibo Telescope, NGAT), n'est pas sans rappeler le design d'autres instruments, que ce soient les télescopes à miroir segmenté ou les grands réseaux de télescopes. Il répond à toutes les spécifications souhaitées et offre de nouvelles capacités scientifiques significatives aux trois groupes de recherche de l'observatoire.

  • Le télescope d'Arecibo, construit en 1963, s'est irrémédiablement effondré en 2020.
  • Cependant, la construction d'un nouveau radiotélescope sur le même site est déjà à l'étude.
  • Ce télescope d'Arecibo de « nouvelle génération » pourrait être constitué de plusieurs centaines de paraboles accolées avec une surface collective totale équivalente à celle de l'ancien géant.
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