La construction de l'ELT au Chili est en cours. Prévu pour être opérationnel en 2028, il sera le plus grand télescope terrestre jamais construit, avec un miroir segmenté de 39 mètres ! Actuellement à plus de 50 % de sa réalisation, l'observatoire dispose déjà d'une coupole pratiquement terminée et de premiers segments de miroir réceptionnés. Équipé de six instruments scientifiques, dont Micado pour capturer des images de haute résolution dans le proche infrarouge, l'ELT promet des avancées significatives dans notre compréhension de l’Univers. Guy Perrin, astronome à l’Observatoire de Paris, chargé de mission astronomie et recherches spatiales au MESR et membre, à ce titre, du Conseil de l’ESO, nous commente l'état d'avancement des travaux.
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En 2023, alors que les activités routinières du télescope spatial James-Webb ont captivé l'attention du grand public dans le domaine de l'astronomie, un projet d'envergure se déroulait sur Terre, au sommet du Cerro Armazones, dans le désertdésert chilien d'Atacama, à plus de 3 000 mètres d'altitude. C'est ici que l'Observatoire européen austral (ESO) y construit le plus grand télescope terrestre jamais envisagé, l'European Extremely Large Telescope (ELT). Doté d'un miroir segmenté de 39 mètres, cet observatoire, prévu pour entrer en service en 2028, promet une révolution dans le domaine de l'astronomie.
Commencée en juin 2014, la constructionconstruction de l'ELT, « avance conformément aux prévisions », nous explique Guy Perrin, astronomeastronome à l'Observatoire de Paris, chargé de mission astronomie et recherches spatiales au MESR (ministère de l'Enseignement supérieur de la recherche) et membre, à ce titre, du Conseil de l'ESO. À ce jour, l'observatoire est achevé à plus de 50 %. Les travaux « pour finaliser les 50 % restants devraient être beaucoup plus rapides que ceux de la première moitié ». L'ESO prévoit que le télescope sera entièrement opérationnel d'ici quatre ans, avec « une première lumière technique prévue au printemps 2028 et à partir de l'automneautomne 2028, le début des premières observations scientifiques avec l'instrument Micado ». Le CNRS souligne que Micado permettra de « capturer des images à haute résolutionrésolution de l'UniversUnivers dans le proche infrarougeinfrarouge. Il sera essentiel pour l'identification des exoplanètesexoplanètes, la révélation de la structure détaillée des galaxiesgalaxies lointaines et l'étude des étoilesétoiles individuelles dans les galaxies proches. Micado représentera également un outil puissant pour explorer des environnements où les forces gravitationnellesforces gravitationnelles et les effets de la relativité généralerelativité générale sont extrêmement forts, comme à proximité du trou noir supermassiftrou noir supermassif au centre de notre Galaxie, la Voie lactéeVoie lactée ».
Le saviez-vous ?
Initialement, un télescope de 100 mètres !
C’est au tout début des années 2000 que l’ESO se penche sur le développement d’un télescope terrestre géant, c’est-à-dire avec un miroir d’une taille d’au moins plusieurs dizaines de mètres. Le premier concept étudié est celui de l’OverWhelmingly Large Telescope (OWL), un télescope avec un diamètre de 100 mètres ! Mais si ce projet s’est avéré irréalisable en raison de contraintes technologiques très fortes et d’un risque financier important, il n’a pas pour autant découragé l’ESO de se doter d'un observatoire géant.
L'ESO a donc opté pour un projet plus réaliste. Ce sera l'ELT doté d’un miroir de 42 mètres, finalement réduit à 39 mètres pour des raisons budgétaires, mais avec un impact scientifique minime par rapport à la configuration initiale de 42 mètres.
La coupole de l’observatoire prend forme
Les travaux de génie civil sont presque achevés. Ils ont impliqué le « nivellement du sommet sur lequel reposent l'observatoire et la construction de ses fondations ». Pour minimiser les vibrationsvibrations, « l'observatoire est construit sur d'énormes ressorts qui agissent comme des amortisseurs ». À ce jour, le dôme en acieracier est « pratiquement terminé, ne manquant que ses portesportes et son habillage », tandis que le pilier central destiné à « accueillir la structure métallique du télescope est déjà en place ».
Quant au miroir principal, le M1M1, ne pouvant être fabriqué en une seule pièce, « il est composé de 798 segments hexagonaux et constitué de 6 secteurs identiques de 133 segments ». Cent-trente-trois segments de rechange seront également produits. En décembre 2023, le Centre technique de l'ELT a réceptionné les 18 premiers segments du miroir où ils seront préparés en vue de leur future installation sur la structure principale du télescope. « Chacun de ces segments mesure 1,4 mètre de diamètre et environ 5 centimètres d'épaisseur, et est recouvert d'une fine épaisseur d'argentargent elle-même recouverte d'une couche protectrice. »
Des instruments scientifiques avant-gardistes
Quant aux instruments scientifiques, l'ESO en a prévu six que l'on peut répartir en deux phases. Il y a « ceux de la première phase (phase 1), au nombre de quatre, dont le financement est pour l'essentiel inclus dans le budget global de l'ELT, contrairement aux deux instruments de la phase 2 qui sont financés par deux consortia distincts ». Chaque instrument, « dont le développement s'étale sur une vingtaine d'années », est prévu pour avoir une « duréedurée de vie d'au moins 10 ans et représente un saut technologique par rapport aux instruments en service aujourd'hui ». Cette durée de développement « peut se comparer à celle d'une mission spatiale, soulignant le caractère avant-gardiste de chaque instrument ».
Les instruments de la phase 1 sont Micado, un spectro-imageur proche infrarouge et dans le visible, l'optique adaptative Morfeo dédiée à Micado mais pouvant être utilisée pour d'autres instruments à l'avenir, un spectrographespectrographe de champ intégral (Harmoni) avec son système d'optique adaptative par tomographietomographie laserlaser, ainsi que Metis, un spectro-imageur couplé à un coronographecoronographe dans l'infrarouge moyen. Quant aux deux instruments de la phase 2, il s'agit de Andes, un spectrographe permettant l'étude d'une large bandelarge bande spectrale avec une haute résolution, et Mosaic, un spectrographe multi-objets opérant en lumière visible et proche infrarouge.
Micado, Harmoni et Metis « seront progressivement mis en service à partir de la première lumière technique de l'ELT ». Ceux de la phase 2 « arriveront quelques années plus tard ». Comme le souligne l'ESO, il est prévu que par la suite « d'autres instruments soient installés pour prendre en compte de nouveaux besoins ou intégrer de nouvelles technologies ».
L’impact minime du changement climatique sur la météorologie locale
Malgré les défis posés par le changement climatiquechangement climatique, le site de l'observatoire est « tout de même bien préservé des perturbations climatiques majeures jusqu'à présent ». Cependant, avec le phénomène El Niño, qui survient en moyenne tous les quatre ans, la météorologiemétéorologie locale peut « dégrader la performance du site pendant quelques mois ». En ce qui concerne l'activité humaine, bien que les astronomes aient remarqué une augmentation de la luminositéluminosité des cieux aux monts Paranal et AmazonesAmazones, les sites de l'ESO sont « situés dans des zones protégées par l'État chilien qui bénéficient de restrictions visant à minimiser les nuisancesnuisances lumineuses pour les observations ».
Les télescopes géants américains à l’arrêt
Contrairement aux observatoires géants américains Giant Magellan Telescope et Thirty Meter Telescope, dont la construction est suspendue depuis des années en raison de problèmes de financement et d'opposition locale pour le TMT à Mauna Kea (Hawaii), le projet ELT a su surmonter divers obstacles, y compris ceux liés au financement, à la pandémiepandémie de Covid-19Covid-19, à la situation en Ukraine et à l'augmentation des coûts des matièresmatières premières.
