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Bientôt un télescope de 30 m de diamètre !

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Le TMT (Thirty Meter Telescope), autrefois connu sous le nom de California Extremely Large Telescope a franchi une étape importante avec la revue en détails de son concept. Tous les aspects de la construction de ce télescope hors normes ont été abordés et définitivement validés. A savoir, l'optique, les 8 instruments scientifiques, la structure du télescope et les caractéristiques voulues des sites d'emplacement. Elle ouvre la voie aux premiers coups de pioche. Le début de sa construction est prévu en 2009. Cinq sites, situés au Chili, à Hawaii, et au Mexique, sont en concurrence pour voir s'ériger ce télescope. L'heureux élu sera désigné à la mi 2008 pour de premières lumières attendues en 2012.

Comparatif de la taille et de la structure des miroirs

Un miroir segmenté

Le TMT sera le plus grand télescope au monde jamais construit. Il sera 3 fois plus grand que le Grand télescope d'Afrique du Sud (SALT), le télescope le plus grand en service avec un miroir primaire de 11,1 m ou encore les 2 télescopes Keck de 10 m. Le miroir primaire de ces trois télescopes est segmenté. Le TMT s'appuie sur le même concept.

Le miroir primaire de SALT est formé de 91 segments hexagonaux. Quant aux miroirs primaires des 2 Keck, ils sont constitués d'une mosaïque de 36 miroirs hexagonaux. Cette segmentation est la seule technique connue aujourd'hui capable de réaliser un miroir primaire de cette taille. Le miroir primaire du TMT sera constitué de 738 segments de 1,2 m installés en nid d'abeille de façon à former un miroir de 30 m. Notez qu'au-delà de 10 m de diamètre, il est impossible de construire un miroir d'un seul tenant. Il s'effondrerait sous son propre poids.

Infrarouge pour le TMT

Les performances attendues du TMT sont remarquables. Le télescope sera capable de réaliser des images nettement plus fines que celles du Télescope spatial Hubble mais surtout, il sera capable de collecter 9 fois plus de lumière que chacun des télescopes Keck. Et ce n'est pas dans le visible, comme on pouvait le penser que ce télescope sera le plus sensible, mais dans l'infrarouge.

L'astronomie dans l'infrarouge permet d'étudier les objets froids et non lumineux (l'Univers froid et sombre). On pense aux systèmes planétaires, aux galaxies lointaines ou encore aux poussières et gaz interstellaires qui forment de vastes nuages à l'intérieur desquels se forment et naissent les étoiles, particulièrement difficiles à observer dans la partie visible du spectre lumineux. L'astronomie dans l'infrarouge permet également d'étudier la formation des étoiles et des galaxies car l'énergie en œuvre lors de ces phénomènes se situe essentiellement dans les longueurs d'ondes de l'infrarouge

Objectifs scientifiques

Le TMT ouvrira de nouvelles fenêtres sur l'Univers Lointain. Avec ce télescope on s'attend à voir les premières lumières de l'Univers, découvrir les premiers objets lumineux qui ont émergé des Ages sombres, une période qui débute après la diffusion du rayonnement cosmique, lorsque l'Univers apparaissait chaud et opaque, quelques 300.000 années après sa formation. Astronomes et astrophysiciens pourront étudier les détails de la formation des premières galaxies et des systèmes planétaires autour d'étoiles proches. Son pouvoir de résolution sera tel, que l'on obtiendra des informations sans précédent sur les sources les plus faibles et, à ne pas en douter, affinera grandement nos connaissances sur l'évolution de l'Univers.

Optique adaptative

L'optique adaptative du TMT sera la pièce majeure du dispositif scientifique du télescope. Cette optique qui corrige en temps réel la turbulence causée par l'atmosphère terrestre doit permettre au télescope d'atteindre la limite de diffraction comparable à la résolution d'un télescope dans l'espace. Elle sera intégrée aux 8 instruments et l'on s'attend à ce qu'elle soit complètement opérationnelle, avec les 8 instruments, en 2016. L'optique adaptative du TMT se base sur neuf faisceaux laser qui sont émis au départ d'un petit télescope situé en tête de la structure qui soutient le miroir secondaire de l'instrument. Ces rayons se reflètent sur une couche de sodium gazeux située dans la haute atmosphère, faisant apparaître des points lumineux analogues à des étoiles artificielles. Ceux-ci dérivent et vacillent selon les fluctuations et les mouvements de l'atmosphère, fournissant des points de référence à partir desquels l'ordinateur pilotant le système d'optique adaptative corrige ces mouvements parasites, permettant à l'ensemble de se comporter comme si l'atmosphère était parfaitement immobile.

Notez que l'observatoire de Lick, les 2 télescopes de 8 m Gemini et les 2 Keck de 10 mètres ont été les pionniers de cette technologie.

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