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Télescope lunaire : une recette pour le fabriquer sur place !

ActualitéClassé sous :physique , télescope sur la Lune , nanotube de carbone

Pour analyser l'atmosphère des exoplanètes ressemblant à la Terre, et peut-être y découvrir des traces de vies, il faudrait un télescope équipé d'un miroir géant. Presque impossible à construire sur notre planète, à cause de la gravité, un tel instrument serait en revanche réalisable sur la Lune ! Des chercheurs du Goddard Space Flight Center affirment qu'il suffirait d'utiliser la poussière lunaire...

Une photo du géologue Harrison Schmidt par Eugene Cernan (1972). Crédit : Nasa

Imaginons un miroir de télescope de 50 mètres de diamètre. Grâce à lui, on pourrait obtenir le spectre de l'atmosphère d'une exoterre, planète tellurique semblable à la nôtre, et y détecter des molécules associées à la vie, comme une abondance d'oxygène et même, pourquoi pas, de la chlorophylle.

Malheureusement, sur Terre, un miroir en verre de ce type se déformerait sous son propre poids, ce qui réduirait fortement ses performances, sans parler des effroyables difficultés pour le couler puis le monter sur un télescope.

Sur la Lune, où la gravité est réduite (un sixième de celle de la Terre), il en serait tout autrement. Mieux, sans atmosphère autour de lui, l'instrument bénéficierait d'une absence des turbulences, qui réduisent tant les performances des télescopes terrestres. Il y a bien quelques solutions, comme l'optique adaptative et la synthèse d’ouverture mais elles restent difficiles à mettre en pratique. Depuis longtemps, les astronomes caressent le rêve d'installer un observatoire sur la Lune mais cela nécessite bien sûr de réaliser une base lunaire. L'obstacle est énorme et, de plus, l'environnement lunaire n'est pas sans inconvénients pour un télescope, notamment à cause de la poussière, fine, corrosive et capable de flotter au-dessus de la surface grâce à sa charge électrostatique.

Un projet de petit télescope lunaire. Crédit : 2005 Kenn Brown/Chris Wren

Ingrédients principaux : poussière et nanotubes

Entre l'intérêt (alléchant) et les difficultés (gigantesques), l'idée du télescope lunaire oscille depuis des décennies entre l'utopie et l'étude réaliste. Le débat vient de prendre une nouvelle tournure grâce à Peter Chen, Douglas Rabin, Michael Van Steenberg et Ron Oliversen, tous membres du Goddard Space Flight Center. Selon eux, il ne serait pas nécessaire d'envoyer sur la Lune de grandes quantités de matériaux pour construire un miroir géant. D'après leurs propres essais en laboratoire, un mélange de poussière lunaire, de résine époxy et de nanotubes de carbone permettrait d'obtenir facilement un matériau très résistant, idéal pour un miroir géant. L'instrument pourrait donc être fabriqué sur place...

Un seul télescope avec un miroir de 50 m permettrait de détecter de l’ozone et du méthane sur une exoterre. Plusieurs d'entre eux utilisés simultanément pour réaliser une synthèse d'ouverture par interférométrie permettrait même d'observer les variations de brillance associées aux continents et aux océans. Il deviendrait un outil sans équivalent pour l'exobiologie et serait sans aucun doute plus facile à mettre en œuvre que des miroirs liquides déjà proposés. On pourrait aussi obtenir des détails inédits sur les galaxies lointaines et leur évolution dans les premiers milliards d'années de l'existence de l'Univers.

Le retour sur la Lune est prévu pour les prochaines décennies, si un réseau de télescopes géants est un jour réalisé sur notre satellite, qui sait les merveilles qu'il nous révélera sur l'Univers et peut-être aussi sur l'apparition de la vie dans le cosmos...

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