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...
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Imaginons un miroirmiroir de télescopetélescope de 50 mètres de diamètre. Grâce à lui, on pourrait obtenir le spectrespectre de l'atmosphèreatmosphère d'une exoterre, planète telluriqueplanète tellurique semblable à la nôtre, et y détecter des moléculesmolécules associées à la vie, comme une abondance d'oxygèneoxygène et même, pourquoi pas, de la chlorophyllechlorophylle.

Malheureusement, sur TerreTerre, 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 LuneLune, où la gravitégravité 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 turbulencesturbulences, 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 astronomesastronomes 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 électrostatiqueélectrostatique.

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

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 époxyépoxy et de nanotubes de carbonenanotubes de carbone permettrait d'obtenir facilement un matériaumatériau 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 exoterreexoterre. Plusieurs d'entre eux utilisés simultanément pour réaliser une synthèse d'ouverturesynthèse d'ouverture par interférométrieinterférométrie permettrait même d'observer les variations de brillance associées aux continents et aux océans. Il deviendrait un outil sans équivalent pour l'exobiologieexobiologie 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 galaxiesgalaxies lointaines et leur évolution dans les premiers milliards d'années de l'existence de l'UniversUnivers.

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...