Un télescope peu coûteux supporté par un ballon qui peut prendre en charge Hubble


SuperBIT : un télescope peu coûteux supporté par un ballon qui peut rivaliser avec Hubble

Les derniers préparatifs de SuperBIT pour le lancement depuis la base de ballons stratosphériques de Timmins Canada en septembre 2019. Crédit photo : Steven Benton, Université de Princeton

Les universités de Durham, de Toronto et de Princeton se sont associées à la NASA et à l’Agence spatiale canadienne pour construire un nouveau type de télescope astronomique. SuperBIT survole 99,5% de l’atmosphère terrestre, porté par un ballon à l’hélium de la taille d’un stade de football. Le télescope entrera en service en avril de l’ prochaine et, une fois déployé, devrait fournir des images haute résolution pouvant rivaliser avec celles du télescope spatial Hubble. Mohamed Shaaban, un Ph.D. Un étudiant de l’Université de Toronto décrira SuperBIT dans son discours d’aujourd’hui (mercredi 21 juillet) lors de la réunion en ligne RAS National Astronomy Meeting (NAM 2021).

La lumière d’une galaxie lointaine peut voyager des milliards d’années pour atteindre nos télescopes. Dans la dernière fraction de seconde, la lumière doit traverser l’atmosphère tourbillonnante et turbulente de la terre. Notre vision de l’univers devient floue. Des observatoires au sol sont construits à haute altitude pour en surmonter une partie, mais jusqu’à présent, seul le placement d’un télescope dans l’espace échappe à l’influence de l’atmosphère.

Le Superpressure Balloon-borne Imaging Telescope (ou SuperBIT) possède un miroir d’un diamètre de 0,5 mètre et est porté par un ballon à l’hélium d’un volume de 532 000 mètres cubes, de la taille d’un stade de football, à une hauteur de 40 km.

Son dernier vol d’essai en 2019 a montré une stabilité d’alignement exceptionnelle avec un écart de moins de 36 millièmes de degré pendant plus d’une heure. Ceci est destiné à donner à un télescope des images aussi nettes que celles du télescope spatial Hubble.

Personne n’a fait ça auparavant, non seulement parce que c’est extrêmement difficile, mais aussi parce que les ballons ne pouvaient rester en l’air que quelques nuits : trop court pour une expérience ambitieuse. Cependant, la NASA a récemment développé des ballons à « pression positive » pouvant contenir de l’hélium pendant des mois. SuperBIT devrait lancer le prochain ballon à longue portée depuis Wanaka, en Nouvelle-Zélande, en avril. Porté par des vents saisonniers stables, il fera plusieurs fois le tour de la terre – couvrira le ciel toute la nuit puis chargera ses batteries à l’aide de panneaux solaires pendant la journée.

SuperBIT : un télescope peu coûteux supporté par un ballon qui peut rivaliser avec Hubble

composite optique et ultraviolette SuperBIT des « Piliers de la Création », des troncs de gaz et de poussière dans la nébuleuse de l’Aigle, à 7 000 années-lumière en direction de la des Serpents. Source : Romualdez et al. (2018) SPIE 10702.

Avec un budget de 5 millions de dollars (3,62 millions de livres sterling) pour construire et exploiter le premier télescope, SuperBIT a coûté près de 1 000 fois moins qu’un satellite similaire. Non seulement les ballons sont moins chers que le carburant de fusée, mais la capacité de renvoyer la charge utile sur Terre et de redémarrer signifie que leur conception a été peaufinée et améliorée au cours de plusieurs vols d’essai. Les satellites doivent fonctionner la première fois, ils ont donc généralement une redondance (phénoménale chère) et une technologie vieille de plusieurs décennies qui devait être compatible avec l’espace en raison de la mission précédente. Les appareils photo numériques modernes s’améliorent d’année en année – l’équipe de développement a donc acheté l’appareil photo de pointe pour le dernier vol d’essai de SuperBIT quelques semaines avant le décollage. Ce télescope spatial continuera d’être évolutif ou sera équipé de nouveaux instruments à chaque prochain vol.

À long terme, le télescope spatial Hubble ne sera pas réparé s’il tombe inévitablement en panne. Après cela, les missions ESA/NASA n’autoriseront l’imagerie qu’à des longueurs d’onde infrarouges (comme le télescope spatial James Webb qui doit être lancé cet automne) ou une seule bande optique (comme l’observatoire Euclid qui doit être lancé l’année prochaine) pendant 20 ans.

D’ici là, SuperBIT sera la seule installation au monde à permettre des observations optiques et ultraviolettes à haute résolution et multicolores. L’équipe dispose déjà de fonds pour concevoir une mise à niveau du télescope de 0,5 mètre de SuperBIT à 1,5 mètre (la capacité de charge maximale du ballon est un télescope avec un miroir d’environ 2 mètres de diamètre). En décuplant la puissance de collecte de la lumière en combinaison avec l’objectif grand angle et plus de mégapixels, cet instrument plus grand devient encore meilleur que Hubble. Le faible coût permet même de disposer d’une flotte de télescopes spatiaux qui donnent du temps aux astronomes du monde entier.

« La nouvelle technologie des ballons rend la visite de l’espace bon marché, facile et respectueuse de l’environnement », a déclaré Shaaban. « SuperBIT peut être constamment reconfiguré et mis à jour, mais sa première mission observera les plus grands accélérateurs de particules de l’univers : des collisions entre amas de galaxies. »

SuperBIT : un télescope peu coûteux supporté par un ballon qui peut rivaliser avec Hubble

Le ballon SuperBIT en vol au-dessus du Columbia Scientific Balloon Facility de la NASA, Texas, en juin 2016. Crédit photo : Richard Massey / Université de Durham.

L’objectif scientifique du vol en 2022 est de mesurer les propriétés des particules de noire. Bien que la matière noire soit invisible, les astronomes cartographient la façon dont elle courbe les rayons de lumière, une technique connue sous le nom de lentille gravitationnelle. SuperBIT teste si la matière noire ralentit lors des collisions. Aucun accélérateur de particules sur Terre ne peut accélérer la matière noire, mais c’est une signature clé qui a été prédite par des théories qui pourraient expliquer les récentes observations de muons au comportement étrange.

« Les hommes des cavernes pourraient battre des rochers pour voir de quoi ils sont faits », a ajouté le professeur Richard Massey de l’Université de Durham. « SuperBIT recherche le craquement de la matière noire. C’est la même expérience, vous n’avez besoin que d’un télescope spatial pour le voir. »


Le télescope spatial Hubble réparé après un mois sans science


Plus d’information:
Détails SuperBIT : sites.physics.utoronto.ca/bit

Fourni par la Royal Astronomical Society

Citation: SuperBIT : un télescope à faible coût soutenu par des ballons du rival Hubble (2021, 20 juillet), consulté le 21 juillet 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-07-superbit-low-cost-balloon- borne-télescope-rival.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Sauf pour le commerce équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif seulement.

Laisser un commentaire