Le 25 avril 1990, l’équipage de Discovery déploie le télescope spatial Hubble à quelque 550 kilomètres au-dessus de la Terre. © Nasa

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Hubble : le rêve d'un « Grand télescope spatial » qui devint réalité

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En 1610, Galilée pointait pour la première fois un instrument optique vers le ciel. Un geste qui allait changer notre vision du monde. Depuis, les télescopes n'ont cessé de se perfectionner. Jusqu'à ce qu'enfin, un télescope soit mis en orbite : le télescope spatial Hubble. C'était il y a 30 ans. Retour sur des débuts chaotiques. 

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Nous sommes le mardi 24 avril 1990. Il y a quelques nuages à l'horizon du Kennedy Space Center de Cap Canaveral (États-Unis). Mais rien qui puisse retenir le lancement de la navette Discovery. Elle s'apprête à mettre sur orbite l'instrument dont tous les astronomes rêvent depuis des décennies maintenant : le télescope spatial Hubble. Un engin de quelque 13 mètres de long pour 12 tonnes, destiné à se maintenir à quelque 550 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre.

Revivez le lancement de la navette Discovery, le 24 avril 1990. © Nasa

Alors que pour lui, l'âge de la retraite devait sonner en 2005, le télescope spatial continu, 30 ans après son lancement, à rendre de fiers services à la science. Et à nous émerveiller de ses images d'une beauté incomparable. Une réussite éblouissante pour cet instrument accouché dans la douleur.

De Jules Verne à Hubble

C'est à une époque où seuls les héros de Jules Verne osaient s'aventurer dans l'espace que l'idée d'un télescope spatial est née. En 1923 ! Dans la tête d'un jeune physicien austro-hongrois, Hermann Oberth.

L'idée est reprise quelque 20 années plus tard, en 1946. Par un astrophysicien de l'université de Yale (États-Unis). Dans son étude intitulée « Astronomical advantages of an extra-terrestrial observatory », Lyman Spitzer défend le concept du télescope spatial. Mais pour l'heure, pas le moindre satellite n'a encore été mis en orbite. Le rêve est encore loin de la réalité.

À partir de la fin des années 1960, l'idée gagne peu à peu en crédibilité. L'Union soviétique a lancé son premier satellite artificiel, en 1957. Les États-Unis ont créé une Agence spatiale, la Nasa. Les deux grandes puissances sont engagées dans une véritable course à l'espace. En 1969, Neil Armstrong pose le premier pied humain sur la Lune. Un grand pas est fait.

Ce dessin conceptuel montre les caractéristiques originales imaginées pour le télescope spatial et son module de support qui comprend un équipement de communication, les systèmes de pointage et de contrôle ainsi qu’un ordinateur. © Nasa
Ici, un plan du télescope spatial dessiné en 1981. © Lockheed Missiles and Space Company

Un premier groupe de travail se réunit alors en 1974. Ingénieurs et astrophysiciens définissent alors les contours de leur projet, des caractéristiques du futur télescope spatial à celles de l'engin qui sera nécessaire à son lancement. Mais le budget fait défaut. En 1975, l'Agence spatiale européenne (ESA) prend part au projet (à lire, notre entretien avec Roger-Maurice Bonnet sur ce sujet). Pourtant, même après l'approbation par le Congrès américain fin 1977, les ambitions du Large Space Telescope, comprenez Grand télescope spatial, doivent être revues à la baisse. Le miroir du télescope initialement de plus de trois mètres de diamètre devra être réduit à moins de 2,4 mètres. Mais l'enthousiasme des astronomes, lui, ne faiblit pas.

Sur cette image, le miroir principal du télescope spatial Hubble dans l’usine de fabrication d’optiques Perkin-Helmer Coroporation. Plus d’une décennie avant que son minuscule — mais non moins important — défaut ne soit découvert. © Nasa

L'histoire s'accélère. Fin 1978, la taille du miroir du télescope spatial est lancée. Dès 1979, les astronautes s'entraînent pour les missions qui les attendent dans le cadre du déploiement et de la maintenance de l'instrument. En 1983, enfin, le projet est baptisé en l'honneur de celui qui a démontré l'expansion de l'Univers : Edwin Hubble. Et en 1985, le télescope spatial est enfin prêt à entrer en service.

De longues années de doutes et enfin, la délivrance

Mais le 28 janvier 1986, c'est le drame. Il est 17 heures 38, heure française, et 73 secondes après son décollage de Cap Canaveral, Challenger explose sous les yeux de millions de téléspectateurs médusés. Le programme de la navette spatiale américaine est suspendu. Le temps qu'une enquête éclaire les causes de l'accident qui a couté la vie à sept astronautes.

Et ce n'est donc que plus de quatre années plus tard que le télescope spatial Hubble est enfin mis sur orbite. Prêt à ouvrir son œil sur un Univers merveilleux. Quelques mois seulement après la disparition d'Hermann Oberth...

La mission est un succès. Mais l'euphorie est de courte durée.

Les images transmises par Hubble sont décevantes. Elles manquent de netteté. « Les premiers mois après le lancement ont été un enfer », confie Jean Olivier, ingénieur en chef du projet, dans un entretien à Nature. Un défaut est identifié dans le système optique. D'une fraction de l'épaisseur d'un cheveu seulement. Des dispositifs correcteurs sont développés. Et sept astronautes sont embarqués en 1993 à bord de la navette Endeavour pour une opération de sauvetage inédite.

L’astronaute Kathryn Thornton alors qu’elle travaille sur le télescope spatial Hubble en 1993. © Nasa

Le Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement (Costar), un système de la taille d'une cabine téléphonique, fournit au télescope spatial cinq paires de miroirs correcteurs. Hubble est enfin à la hauteur des espoirs placés en lui.

L’image de gauche de la galaxie M100 a été prise quelques jours avant la mission de sauvetage. L’image de droite de la même galaxie a été prise après. © Nasa

Les années filent. Les missions de maintenance se succèdent, en 1997, en 1999, en 2002 et la dernière, en 2009. Depuis, les scientifiques rivalisent d'ingéniosité pour prolonger la durée de vie d'Hubble. En comptant sur d'autres types de capteurs, par exemple, lorsque les gyroscopes ont commencé à montrer des signes de faiblesse.

Et les images que le télescope spatial offre aux astronomes sont toujours exceptionnelles de qualité. Plus de 1,4 million d'observations. Plus de 16.000 publications scientifiques. De quoi éveiller le rêve d'un nouveau télescope spatial. Baptisé James-Webb, il est tout particulièrement destiné à observer notre Univers dans le domaine de l'infrarouge. Et comme son illustre grand frère, il connait son lot de difficultés...

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