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Les télescopes aéroportés et les télescopes spatiaux

Le télescope spatial Hubble lors d’une mission d’entretien en 2009

Le télescope spatial Hubble lors d’une mission d’entretien en 2009 (NASA)

Le télescope spatial Hubble lors d’une mission d’entretien en 2009

Le télescope spatial Hubble lors d’une mission d’entretien en 2009 (NASA)

Parlons sciences
Lisibilité
9.4

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Renseignez-vous sur les télescopes qui orbitent dans l’atmosphère terrestre ou voyagent dans l’espace.

Les télescopes aéroportés

Certains télescopes ne sont pas mis en orbite, mais bien transportés dans les airs, au-dessus de la quasi-totalité de l’atmosphère. Quelques-uns d’entre eux sont montés sur des avions porteurs, comme l’Observatoire aéroporté Gerard P. Kuiper et l’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (ou SOFIA pour Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).

Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy
L’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (Source : Jim Ross [domaine public] via Wikimedia Commons).

Ainsi, ces télescopes peuvent prendre des mesures à des altitudes d’environ 12 km, où il y a très peu de vapeur d’eau. Cette vapeur d’eau non seulement produit des nuages, mais absorbe aussi le rayonnement infrarouge, que ces télescopes sont exactement conçus pour observer.

D’autres télescopes aéroportés sont montés sur des ballons de haute altitude. C’est le cas des deux stratoscopes utilisés des années 1950 aux années 1970 et du Télescope submillimétrique à grande ouverture porté par ballon (ou BLAST, pour Balloon-borne Large Aperture Submillimeter Telescope). Ce dernier a été lancé trois fois entre 2005 et 2010.

BLAST on its launch vehicle in 2005
Le BLAST sur son véhicule de lancement en 2005 (Source : Mtruch [CC BY-SA] via Wikimedia Commons).

Le télescope Sunrise (le plus gros télescope solaire a quitté le sol) observe un objet plus près de chez nous : le Soleil! Il a été conçu pour décoller et atterrir durant l’été arctique, moment auquel il pourrait l’observer sans interruption pendant plusieurs jours. Ses deux vols scientifiques (un en 2009 et l’autre en 2013) ont fourni d’importants renseignements aux astronomes sur le champ magnétique du soleil. Tous les télescopes montés sur des ballons peuvent aller beaucoup plus haut que ceux montés sur des avions. D’ailleurs, le télescope Sunrise est monté jusqu’à trois fois plus haut!

Les télescopes spatiaux

Les télescopes ont changé notre vision de l’Univers, en nous donnant la possibilité d’en apprendre davantage sur le cosmos bien avant que notre technologie nous permette de l’explorer nous-mêmes. Mais tous les télescopes ne se trouvent pas sur la terre ferme. Ceux qui le sont doivent regarder le ciel à travers l’atmosphère terrestre. Bien que celle-ci soit essentielle à notre survie (en bloquant les dangereux rayons X et gamma, et en absorbant le rayonnement infrarouge de façon à garder de la chaleur sur Terre), elle complique l’observation des corps célestes. Les gaz qui la composent peuvent en effet déformer les images et absorber certaines longueurs d’onde de la lumière. De nombreux télescopes ont donc été lancés dans l’espace pour faire leur travail en orbite. On peut notamment penser au télescope spatial Hubble, qui scrute l’Univers dans le spectre visible et l’infrarouge depuis plus de 25 ans. D’autres instruments, comme le télescope spatial Chandra, qui étudie l’espace à travers les rayons X, et le télescope spatial James-Webb, dont on prévoit le lancement en 2021, ont également été conçus pour fonctionner hors du voile protecteur qui nous entoure.

Chandra X-ray Observatory
Le télescope spatial Chandra à rayons X (Source : NASA via Wikimedia Commons).

Finalement, on constate qu’il faut utiliser de nombreux types de télescopes capables d’observer l’Univers en différentes longueurs d’onde pour s’en faire un portrait plus complet. Mais, quelle que soit la partie du spectre utilisée, il y aura toujours quelque chose d’intéressant à découvrir et à étudier. Qu’il s’agisse d’images sur le site de la NASA ou captées au moyen du télescope d’un ami un beau soir d’été, l’émerveillement est au rendez-vous chaque fois!

Ma carrière

René Doyon

Astronome et professeur à l’Université de Montréal

Pour devenir astronome, j’ai d’abord fait un baccalauréat en physique à l’Université de Montréal, puis une maitrise en astronomie et un doctorat en astronomie au Imperial College de Londres, en Angleterre. Ce qui m’intéresse particulièrement ce sont les exoplanètes, des planètes qui sont en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil. Pour les étudier, mon équipe et moi fabriquons des instruments spécialisés qui sont installés sur les télescopes les plus performants de la planète.

Par exemple, je travaille présentement sur un instrument qui s’appelle « spectromètre sans fente et imageur dans l’infrarouge » (NIRISS). Cet instrument sera installé sur le télescope James Webb, qui sera lancé dans l’espace en 2021. Avec cet instrument, on espère pouvoir déterminer s’il existe des exoplanètes qui ont des atmosphères similaires à la Terre, où la vie telle qu’on la connait pourrait s’être développée.

Je travaille aussi sur deux instruments appelés SPIRou et NIRPS. SPIRou a été installé en 2018 sur le Télescope Canada-France-Hawaii, aux États-Unis. Quant à NIRPS, il sera installé en 2020 sur le Télescope de 3,6m de l’ESO, situé au Chili. Une des plus importantes missions de ces deux instruments sera de trouver des planètes potentiellement habitables autour d’étoiles beaucoup moins massives et moins lumineuses que notre Soleil. Ces étoiles, qu’on surnomme parfois des « naines rouges ».

Pour travailler sur tous ces projets, j’ai besoin d’être entouré d’une panoplie de gens aussi passionnés que moi : des astronomes, des ingénieurs, des techniciens, des adjoints administratifs, et j’en passe! C’est pourquoi j’ai décidé de créer, en 2014, l’Institut de recherche sur les exoplanètes, l’iREx. Nous sommes maintenant une quarantaine à poursuivre le même objectif ultime : trouver des planètes potentiellement habitées.

Je suis aussi le directeur de l’Observatoire du Mont-Mégantic (OMM), où se trouve le plus gros télescope du nord-est de l’Amérique. Plusieurs instruments destinés aux plus grands télescopes sont d’abord testés au Québec, et plusieurs grands astronomes québécois travaillent maintenant aux quatre coins de la planète, grâce à la formation unique qu’ils ont reçue à l’OMM.

J’adore mon travail d’astronome et je me considère vraiment privilégié de vivre à une époque où on aura peut-être la réponse à une des grandes questions qui taraudent l’humanité depuis toujours : « Sommes-nous seuls dans l’Univers? »

René Doyon
René Doyon (©René Doyon. Avec permission).

 

Références

Goddard Space Flight Center, National Aeronautics and Space Administration (n.d.). James Webb space telescope.

Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (n.d.). Chandra x-ray observatory.

Space Telescope Science Institute (n.d.). Hubblesite.