Sur la liste de souhaits des astronomes pour les dix prochaines années : deux télescopes géants et un télescope spatial pour rechercher la vie au-delà de la Terre et un monde habitable.
Des astronomes américains ont appelé jeudi les États-Unis à investir dans une nouvelle génération de « très grands » télescopes d’une valeur de plusieurs milliards de dollars. Ces télescopes seront plus grands que tous les télescopes actuellement sur Terre ou en orbite spatiale.
Cet investissement nécessitera un salut et une combinaison des efforts de deux projets concurrents, à savoir le télescope géant de Magellan et le télescope de 30 mètres. Une fois terminés, la sensibilité de ces télescopes avec des diamètres de condenseur principal de 25 mètres et 30 mètres sera environ 100 fois supérieure à celle de n'importe quel télescope actuellement utilisé.
Ils permettront aux astronomes d’observer en profondeur le noyau de galaxies lointaines, où d’énormes trous noirs errent et crachent de l’énergie ; enquêtez sur les mystères de la matière noire et de l'énergie noire ; et étudier les planètes autour d’étoiles autres que le soleil. Peut-être plus important encore, ils pourraient soulever de nouvelles questions sur la nature de l’univers.
Mais les astronomes tentent depuis des années de collecter suffisamment de fonds pour réaliser leurs rêves. Dans la nouvelle proposition, la National Science Foundation fournira 1,6 milliard de dollars américains pour mener à bien ces deux projets, puis contribuera à leur mise en œuvre dans le cadre d'un nouveau projet appelé US Very Large Telescope.
Jeudi, les astronomes ont également exhorté la NASA à lancer une nouvelle grande mission d'observation et un programme de maturité technologique, qui développera une série de vaisseaux spatiaux astrophysiques au cours des 20 à 30 prochaines années. Le premier est un télescope optique plus grand que le télescope spatial Hubble, capable de rechercher et d’étudier des planètes telluriques dans l’univers proche – peut-être une « exo-Terre » habitable. Les astronomes affirment que seule la NASA peut le faire et soulignent qu'elle pourrait être prête en 2040 pour un coût de 11 milliards de dollars américains.
Ces deux recommandations sont les plus importantes d’un rapport très attendu de 614 pages « Voies de découverte en astronomie et astrophysique dans les années 2020 » publié jeudi par l’Académie nationale des sciences, l’Académie d’ingénierie et l’École de médecine.
Au cours des 70 dernières années, tous les 10 ans, l'académie a parrainé une enquête auprès de la communauté astronomique afin de fixer des priorités pour les sujets importants au cours de la prochaine décennie. Comme nous le savons tous, l’enquête qui a duré dix ans a attiré l’attention du Congrès, de la NASA, de la National Science Foundation et du ministère de l’Énergie.
Le travail de cette année est une branche de l'astronomie menée par Fiona A. Harrison du California Institute of Technology et Robert C. Astronomy de l'Université de l'Arizona et de la Texas A&M University. Au total, 860 livres blancs ont été soumis pour l'enquête, décrivant les télescopes possibles, les missions spatiales qui devraient être lancées, les expériences ou observations qui devraient être menées et la diversité des questions que la communauté astronomique devrait aborder.
Le Dr Harrison a déclaré dans une interview que leur comité avait tenté de trouver un équilibre entre l'ambition et le temps et l'argent requis pour ces projets. Par exemple, plusieurs idées concernant les engins spatiaux d’exploration planétaire ont été proposées. Certains sont trop grands, d’autres trop petits ; certains mettent un siècle à être exécutés. L'équipe n'en a pas choisi un, mais a demandé à la communauté et à la NASA de proposer une idée pour un télescope spatial de 6 mètres de diamètre. (Le miroir principal Hubbleos mesure 2,4 mètres de diamètre.)
"Il s'agit essentiellement d'une exploration ambitieuse", a-t-elle ajouté. « Seule la NASA et les États-Unis peuvent le faire. Nous croyons que nous pouvons le faire.
Matt Mountain, président de l'Association pour la recherche universitaire en astronomie (AURA), qui gère l'observatoire de la National Science Foundation, a qualifié le rapport décennal de « très audacieux » dans un e-mail. « Et ils n’ont pas hésité à articuler une vision pendant des décennies, ce qui est en fait ce dont ils ont besoin et ce qu’ils doivent adopter. »
L'enquête décennale a été couronnée de succès. Le télescope spatial Hubble et le télescope spatial James Webb, qui ont été lancés en 1990 et sont toujours en activité (conçus pour observer le début des temps et dont le lancement est prévu le mois prochain), ont bénéficié d'un classement élevé lors de l'enquête décennale précédente. .
Les communautés d’astronomie et d’astrophysique attendent donc avec impatience les résultats de chaque nouvelle enquête. "Le comité a toujours été très confidentiel", a déclaré Natalie Batalha, professeur à l'Université de Californie à Santa Cruz, dans un courrier électronique à la veille du rapport. Elle était sur la planète Kepler de la NASA. A joué un rôle de premier plan dans la tâche de recherche. « Honnêtement, je n'ai rien entendu. J'ai hâte d'attendre.
Dans son rapport publié jeudi, le collège a énuméré trois objectifs scientifiques globaux pour les dix prochaines années : la recherche de planètes habitables et de vie ; l'étude des trous noirs et des étoiles à neutrons, qui sont à l'origine des événements les plus violents de la nature ; et le développement des galaxies. Croissance et évolution.
Le rapport déclare : « Les prochaines décennies mettront l’humanité sur la voie de déterminer si nous sommes seuls. » « La vie sur Terre peut être le résultat d’un processus commun, ou elle peut nécessiter une série d’environnements inhabituels qui font que nous sommes la seule créature de la galaxie et même de l’univers. Toute réponse est profonde.
L'idée du projet Very Large Telescope est ambitieuse car elle implique un mélange de deux projets de télescopes concurrents, à savoir le télescope de 30 mètres prévu au sommet du Mauna Kea à Hawaï ou aux îles Canaries en Espagne, et le télescope géant de Magellan en cours. Au Chili.
Les deux télescopes représentent une énorme coopération internationale et le produit rêvé de la collecte de fonds et du recrutement de partenaires au cours des dix dernières années. Le volume de ces deux télescopes est environ trois fois supérieur à celui de n'importe quel télescope sur Terre, et la capacité d'identifier les étoiles faibles et lointaines dans l'univers est 100 fois supérieure à sa taille. En travaillant ensemble, ils peuvent résoudre des questions profondes sur l’univers. Mais aucun des deux projets n’a collecté suffisamment de fonds – plus de 2 milliards de dollars – pour atteindre ses objectifs.
Si ces télescopes ne peuvent être construits, l'Europe cédera son leadership en astronomie terrestre à l'Europe, qui construit un télescope de 39 mètres dans le désert chilien d'Atacama - le très grand télescope européen - qui devrait entrer en service en 2027. Certains astronomes ont comparé l'annulation du projet américain Superconducting Supercollider de 1993, qui confiait l'avenir de la physique des particules au CERN, et le Grand collisionneur de hadrons de Genève.
Si la National Science Foundation investit dans la réalisation de ces deux télescopes, elle obtiendra un temps d'observation important, qui sera alloué aux astronomes américains.
Le Dr Harrison a déclaré : « Ces deux télescopes sont situés dans des hémisphères opposés et ont des conceptions complètement différentes. Ils conviennent très bien aux études complémentaires de l’univers. "Il est impensable d'imaginer que les Etats-Unis ne pourront pas l'obtenir."
Des défis majeurs nous attendent. L'équipe géante de Magellan a débuté ses travaux au Chili, mais la progression du télescope de 30 mètres a été entravée par les protestations et les blocages des autochtones hawaïens et d'autres groupes. Un site alternatif a été désigné à La Palma, dans les îles Canaries.
Compte tenu de l’importance accordée actuellement aux infrastructures et du budget scientifique toujours croissant, les astronomes espèrent que les étoiles s’aligneront sur leur vision audacieuse. Mais ils ont été troublés par l’historique des dépassements de coûts. Le plus remarquable est le télescope spatial James Webb. Après des années de retard, le télescope sera finalement lancé en décembre pour un prix final de 10 milliards de dollars.
"Tout cela est enveloppé dans JWST - l'ensemble du plan sera basé sur son succès", a déclaré Michael Turner, cosmologiste et vétéran des enquêtes depuis dix ans qui travaille maintenant à la Fondation Kavli à Los Angeles. "Doigts croisés."
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Heure de publication : 15 novembre 2021
