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Des étoiles artificielles pour les télescopes géants (ELT)
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Auteur Message
André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11028
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W

 Message Posté le: Dim 03 Fév 2008 10:29 pm    Sujet du message: Des étoiles artificielles pour les télescopes géants (ELT)
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SAlut a tous

La génération des grands télescopes en cours d'étude promet de révolutionner l'astronomie lorsqu'ils verront le jour d'ici quelques décennies.

Cependant, qu'ils soient géants ou petits, les télescopes terrestres se heurtent à la turbulence atmosphérique qui dégrade les observations.

Des solutions sont d'ores et déjà à l'étude. Elles s'appuient sur l'utilisation d'optique adaptive couplée à l'utilisation d'étoiles artificielles.

Les télescopes géants

Le but des télescopes géants (Extremely Large Telescope - ou ELT) est de collecter plus de lumière et d'avoir une meilleure résolution d'image.

Mais la turbulence atmosphérique provoquée par des déplacements d'air de températures inégales dégrade sensiblement la qualité des observations. Pour s'affranchir de cette contrainte,

les astronomes utilisent des optiques adaptives avec succès sur des étoiles naturelles. Arrow


Vue d'artiste de l'ELT OWL
Le télescope est 'pointé' vers le haut et la droite de l'observateur

Avec les ELT cette technique est d'autant plus nécessaire que les astronomes vont rapidement être confrontés à un autre problème.

Plus ces télescopes auront la capacité à voir des objets faibles, plus le nombre d'objets visibles va augmenter et si la résolution n'augmente pas, dans certaines régions du ciel, on aboutira à un problème de confusion:

il y a tellement d'étoiles visibles qu'elles empièteront les unes sur les autres de sorte que les astronomes auront bien du mal à les séparer et qu'il sera difficile de faire des spectres pour chacune d'elles.


L'optique adaptative sur étoiles artificielles

L'optique adaptive sur étoile naturelle pose quelques problèmes. En effet, le nombre d'objets observables, appelée couverture du ciel, est très faible.

Elle dépend des performances de l'instrument et de la limite que l'on met pour dire que l'instrument fonctionne.

Elles dépendent également aussi de la longueur d'onde à laquelle on observe. Concrètement, vers le centre galactique, la couverture est de 30% à 60%.

Un peu en dehors du plan galactique (ou à l'opposé du centre galactique, dans le plan), la couverture sera de 10% à 20%. Enfin, vers les pôles galactiques elle tombe de 2% à 5%.

Pour remédier à ce problème, les astronomes développent des systèmes d'optique adaptative utilisant plusieurs étoiles.

En mesurant le front d'onde sur ces différentes étoiles (si elles sont assez proches les unes des autres), on peut:

- Corriger la turbulence de façon moyenne sur un angle plus grand (en gros sur la surface comprise entre ces étoiles),

c'est ce qu'on appelle le "ground layer AO" (on corrige comme si toute la turbulence se trouvait dans les 100 premiers mètres au-dessus du télescope mais sur un angle assez large) ;

- Corriger la turbulence venant des différentes couches de l'atmosphère séparément et obtenir ainsi une meilleure correction aussi sur un angle assez large.

Ce "multi-conjugated AO" est techniquement plus compliqué que le "ground layer".

Le problème est qu'il faut trouver 4 à 5 étoiles dans un rayon de quelques minutes d'arc pour que cela fonctionne.

Donc, avec des étoiles naturelles, ça ne marche que sur quelques astérismes (association d'étoiles dans la même zone du ciel) bien particuliers, donc une couverture du ciel très faible.

Pour s'affranchir de cette contrainte, les astronomes utilisent des étoiles laser artificielles qui permettent de créer 4 ou 5 étoiles dans la bonne configuration autour du champ qu'on veut corriger et il suffira alors d'une seule étoile naturelle dans le champ de plusieurs minutes d'arc pour corriger le "tip-tilt" qui ne peut pas être vu par l'étoile laser.

Malheureusement, les étoiles lasers sont beaucoup plus difficiles à "gérer" que les étoiles naturelles.

Les lasers doivent, entre autres, être puissants et très bien adaptés à la longueur d'onde du sodium. Enfin, ces étoiles ne sont pas à l'infini et il faut en tenir compte.


Source:

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5027

flashespace.com
Illustration: ESO

amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.

Einstein, Albert,
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