Dans la course aux grands télescopes destinés à sonder les confins de l'univers ou à traquer les planètes extrasolaires, les astronomes déploient des trésors d'ingéniosité pour lutter contre les contraintes mécaniques et les effets néfastes de l'atmosphère.
L'agitation des masses d'air au-dessus d'un télescope génère une turbulence qui dégrade les images, de la même manière que l'air surchauffé au-dessus d'une route fait "bouillonner" le paysage environnant. Aussi, la meilleure manière d'obtenir des images parfaites est-elle de mettre le télescope dans l'espace ! Seulement voilà, envoyer un télescope là-haut coûte très cher. Du coup, il y a peu de télescopes spatiaux et leurs dimensions sont modestes. Le miroir du célèbre Hubble ne mesure que 2.4m de diamètre, alors que les plus grands télescopes terrestres dépassent les 10m. Or, le miroir c'est l'entonnoir à lumière : plus il est grand, meilleures sont les images. Construire des télescopes (géants) au sol est donc toujours d'actualité. Pour s'affranchir de la turbulence, les ingénieurs ont inventé l'optique adaptative : on mesure en temps réel les déformations produites sur l'image par l'atmosphère, et on les compense en sens inverse grâce à un petit miroir déformable. Quand le système fonctionne, le résultat est magique. L'image se fige et on se croirait dans l'espace !
Pour des raisons mécaniques, les grands miroirs d'aujourd'hui sont soit d'une seule pièce mince, soit segmentés. Dans les deux cas intervient l'optique active : des vérins sous le miroir éliminent toute trace de flexion et créent la courbure correcte. On arrive ainsi à fabriquer des miroirs d'une dizaine de mètres de diamètre. Pour aller au-delà, il faut fusionner les images de plusieurs télescopes. C'est le rôle de l'interférométrie optique, technique délicate qui nécessite une synchronisation parfaite des signaux. La récompense est l'obtention d'une finesse d'image proportionnelle à la distance séparant les télescopes. Au sommet du Mont Paranal au Chili, le Very Large Telescope (VLT) est constitué de 4 télescopes géants de 8.2m, complétés par 4 télescopes mobiles plus petits. En mode interférométrique, la configuration la plus étendue atteint la résolution d'un télescope unique de 200m de diamètre ! Elle permettrait de voir un homme sur la Lune…
Eric Frappa, directeur scientifique du Planétarium de Saint-Etienne