L ' E-ELT

Trouver un site

Un extraordinaire télescope a besoin d'un site exceptionnel. Aussi accorde-t-on une grande attention au choix du futur site de l'E-ELT afin qu'il soit le plus approprié possible. Le site choisi est en général un site sec de haute altitude afin de limiter les perturbations pour les observations. Le Comité Consultatif de Sélection du Site a étudé très méticuleusement plusieurs sites possibles en Argentine, au Chili, au Maroc et en Espagne. L'équipe de sélection du site pour le TMT (Thirty-Meter Telescope) développe les mêmes efforts. Dans un souci d'efficacité, les sites présélectionnés pour le TMT (tous en Amérique du Nord et du Sud) ne sont pas retenus dans les recherches pour l'E-ELT, mais les données sont échangées.

Les 2 et 3 mars 2010, le Comité Consultatif de Sélection du Site de l'E-ELT a présenté un rapport au Conseil de l'ESO, confirmant  que tous les sites de la sélection finale examinés (Armazones, Ventarrones, Tolonchar et Vizcachas au Chili et La Palma en Espagne) présentaient de très bonnes conditions pour les observations astronomiques, chacun avec ses points forts particuliers. Le rapport technique conclut que Cerro Armazones, proche de Paranal, ressort clairement comme le site préféré car il a le meilleur équilbre entre laqualité du ciel et les autres paspects et car il peut être exploité de manière intégré avec l'Observatoire de Paranl de l'ESO.

Cerro Paranal est une montagne de  3060 mètres d'altitude dans la partie centrale du désert d'Atacama au Chili, à quelques 130 kilomètres au sud de la ville d'Antofagasta et à environ 20 kilomètres du Cerro Paranal où se trouve le très grand télescope (VLT) de l'ESO.



Le 26 avril 2010, le Conseil de l'ESO a sélectionné le Cerro Armazones comme le site de base du futur télescope géant européen (E-ELT pour European Extremely large telescope) de 42 mètres de diamètre.




L'E-ELT en chiffres

Diamètre du miroir primaire: 39,3 mètres
Surface collectrice: 978 mètres carrés


39,3 mètres de diamètre
Avec son miroir primaire de 39,3 mètres de diamètre, ce sera le télescope le plus grand observant dans le visible. Il sera quatre à cinq fois plus grand que les équipements de pointe actuels de ce type et collectera environ quinze fois plus de lumière. Il sera également bien plus grand que les deux autres télescopes géants en projet : le « Thirty-Meter Telescope » et le « Giant Magellan Telescope ».

Près de 1 000 segments
Il n'est pas possible, ni recommandé, de construire un miroir aussi grand d'une seule pièce. Aussi, le miroir de 39,3 mètres de diamètre sera composé de presque mille segments hexagonaux, d'environ 1,40 mètre de largeur et de 5 centimètres d'épaisseur. Le concept général du projet est de réaliser un télescope modulable, ce qui permet la fabrication des pièces en grande quantité et réduit ainsi considérablement les coûts. Seule cette solution rend possible la réalisation de l'E-ELT dans le cadre d'un budget limité.


La fenêtre de l'Europe sur l'Univers

L'ESO a acquis un savoir-faire considérable pour l'élaboration, la construction et l'exploitation de grands télescopes astronomiques sur des sites isolés. Le VLT de l'ESO est le télescope optique terrestre le plus perfectionné du monde et a permis de nombreuses avancées scientifiques.

Ce savoir-faire est l'épine dorsale des efforts faits par l'ESO pour développer un télescope géant pour les astronomes européens. Le projet initial a été achevé fin 2006. L'étude finale de cet équipement, d'un coût de 57 millions d'Euros, est en cours actuellement, l'objectif étant de commencer les opérations avec l'E-ELT au début de la prochaine décennie. Outre ces activités de conception, plus de trente instituts scientifiques et d'entreprises de haute technologie d'Europe étudient les aspects technologiques des télescopes géants dans le cadre des 6e (Etude de concept de l'E-ELT) et 7e (Préparation de l'E-ELT) programmes cadres en partie financés par la Commission Européenne. L'E-ELT est un projet scientifique très prestigieux de haute technologie qui implique de nombreux développements innovants. Il débouche sur de nombreuses possibilités de retombées et de transferts technologiques et sur des opportunités de contrats industriels. De ce fait, l'ESO est également une formidable vitrine pour l'industrie européenne.

L'E-ELT a déjà obtenu un large soutien dans la communauté scientifique européenne. Cette entreprise est le seul projet d'astronomie optique sélectionné dans la feuille de route du Forum Stratégique Européen pour les Equipements Scientifiques (European Strategy Forum on Research Infrastructures). Il occupe également une position très importante dans la feuille de route des infrastructures européennes pour l'astronomie d'ASTRONET.

Le leadership européen de cet ambitieux projet phare augmentera incontestablement le savoir-faire scientifique, technologique et industriel en Europe.



Le concept de l'E-ELT

Le concept principal actuel est celui d'un télescope avec un miroir de 39,3 mètres de diamètre couvrant un champ céleste d'à peu près dix fois la taille de la pleine Lune. La conception optique en elle-même est révolutionnaire, basée sur un projet novateur de cinq miroirs qui donnera une qualité d'image exceptionnelle. Le miroir primaire est composé de presque mille segments, d'une largeur de 1,40 mètres chacun pour une épaisseur de seulement 50 millimètres. Le projet optique prévoit un immense miroir secondaire de 6 mètres de diamètre, presque aussi grand que les plus grands miroirs primaires des télescopes en service actuellement.

Des miroirs adaptatifs sont incorporés à l'optique du télescope pour compenser le flou des images stellaires provoqué par les turbulences atmosphériques. L'un de ces miroirs est posé sur plus de 6 000 actionneurs qui peuvent le faire changer de forme 1 000 fois par seconde.

Le télescope aura plusieurs instruments scientifiques. Il sera possible de passer de l'un à l'autre de ces instruments en l'espace de quelques minutes. Le télescope et la coupole pourront aussi changer de position et adopter un nouveau champ d'observation dans un très court laps de temps.

Les scientifiques pourront exploiter au maximum la taille du télescope grâce à sa capacité d'observer une large gamme de longueurs d'onde, du visible à l'infrarouge moyen.



Les premiers objets de l'Univers

En étudiant les objets les plus lointains, l'E-ELT nous fournira des indices pour comprendre la formation des tout premiers objets apparu dans l'Univers : les étoiles primordiales, les galaxies primordiales et les trous noirs ainsi que leurs interactions. L'étude des objets extrêmes comme les trous noirs bénéficiera de la puissance de l'E-ELT pour explorer davantage les phénomènes dépendants du temps liés aux divers processus en jeu autour de ces objets compacts.

L'E-ELT est conçu pour étudier en détail les premières galaxies et pour suivre leur évolution à travers le temps cosmique. Ces observations nous aideront à comprendre comment elles se forment et évoluent. De plus, l'E-ELT sera un outil unique pour faire l'inventaire du contenu évolutif des différents éléments de l'Univers dans le temps et pour comprendre l'histoire de la formation des étoiles dans les galaxies.

L'un des objectifs les plus passionnants de l'E-ELT est la possibilité de mesurer directement l'accélération de l'expansion de l'Univers. Ces mesures auront un impact majeur sur notre compréhension de l'Univers. L'E-ELT recherchera aussi les possibles variations des constantes de la physique fondamentale avec le temps. La détection sans ambiguïté de telles variations aurait des conséquences considérables pour notre compréhension des lois générales de la physique.



Sommes-nous seuls ?

L'E-ELT fera faire un grand pas en avant à l'astronomie. En tant que télescope de la classe des 40 mètres équipé d'un système d'optique adaptative, l'E-ELT permettra en effet de nombreuses avancées dans ce domaine.

L'E-ELT s'attaque à la quête des exoplanètes – des planètes en orbite autour d'autres étoiles que le Soleil. Il pourra découvrir des planètes d'une masse similaire à celle de la terre par la mesure indirecte de l'oscillation des étoiles provoquée par leurs planètes en orbite. Mais aussi et surtout, il pourra réaliser des images directes de plus grandes planètes et peut être même caractériser leur atmosphère.

De plus, les instruments de l'E-ELT permettront aux astronomes d'étudier les premières phases de la formation des systèmes planétaires et de détecter la présence d'eau et de molécules organiques dans les disques protoplanétaires des étoiles en formation. Ainsi, l'E-ELT répondra aux questions fondamentales concernant la formation et l'évolution des planètes et nous rapprochera de la réponse à la question : sommes-nous seuls ? Au-delà de son intérêt scientifique indéniable, cela serait une découverte capitale pour l'humanité.



Une révolution se prépare

L'astronomie connaît actuellement un âge d'or. Les dernières décennies ont apporté des découvertes stupéfiantes qui ont fasciné l'Homme, des premières planètes hors du système solaire jusqu'à l'expansion de l'Univers, dominé par les toujours énigmatiques matière noire et énergie noire.

L'Europe est en première ligne de tous les domaines de l'Astronomie contemporaine, grâce, en particulier, aux équipements terrestres de premier plan exploités par l'ESO, l'éminente organisation intergouvernementale de science et technologie pour l'astronomie. Le défi à relever est de consolider et de renforcer cette position dans l'avenir. Cet objectif sera atteint grâce au concept révolutionnaire de l'E-ELT qui surpassera de bien loin tous les équipements en service actuellement. Un tel télescope peut éventuellement révolutionner notre perception de l'Univers, comme l'a fait la lunette de Galilée il y a 400 ans.

Le télescope géant européen de la classe des 40 mètres est actuellement dans une phase de conception très détaillée. Le lancement de la construction de l'E-ELT est prévu pour 2011 avec un début des opérations planifié pour le début de la prochaine décennie.

Le diamètre de « l'œil » du télescope, d'une longueur quasi équivalente à la moitié d'un terrain de football, collectera quinze fois plus de lumière que les plus grands télescopes optiques actuels. Le télescope dispose d'un miroir innovant composé de cinq miroirs comprenant un système d'optique adaptative perfectionné, pour compenser les turbulences atmosphériques. Il permet d'obtenir des images quinze fois plus résolues que celles du télescope spatial Hubble. Le miroir principal sera composé d'environ 1 000 segments hexagonaux.



Le Télescope Géant Européen

L'œil le plus puissant scrutant le ciel
Les télescopes géants sont considérés dans le monde entier comme l'une des plus importantes priorités de l'astronomie terrestre. Ils feront considérablement progresser les connaissances astrophysiques en permettant une étude détaillée d'objets tels que les exoplanètes (planètes gravitant autour d'autres étoiles que le Soleil), les premiers objets de l'Univers, les trous noirs super-massifs, ainsi que la nature et la distribution de la matière noire et de l'énergie noire qui dominent l'Univers.

Depuis fin 2005, l'ESO a travaillé avec sa communauté d'astronomes et d'astrophysiciens européens afin de définir le nouveau télescope géant attendu d'ici le milieu de la prochaine décennie. Plus de 100 astronomes de tous les pays européens ont été impliqués tout au long de 2006, assistant les bureaux d'études de l'ESO pour produire un concept novateur dans lequel les coûts, le planning et les risques ont été soigneusement évalués.

Appelé E-ELT (European Extremely Large Telescope), ce nouveau concept révolutionnaire de télescope terrestre aura un miroir primaire de la classe des 40 mètres et sera le plus grand télescope mondial dans le domaine optique/proche infrarouge : « l’œil le plus grand du monde tourné vers le ciel».

Avec un début des opérations prévu pour le début de la prochaine décénie, l'E-ELT va s'attaquer aux plus grands défis scientifiques de notre époque et il visera un certain nombre de premières, incluant la recherche de planètes similaires à la Terre gravitant dans la « zone habitable » d'autres étoiles, une zone où la vie pourrait exister - l'un des Saint Graals de l'astronomie moderne. Il réalisera aussi de « l'archéologie stellaire » dans les galaxies voisines, il apportera également des contributions fondamentales à la cosmologie en mesurant les propriétés des premières étoiles et des galaxies et il sondera la nature de la matière sombre et de l'énergie sombre. Au delà de ces aspects, les astronomes prévoient également l'inattendu — des questions nouvelles et imprévisibles émergeront certainement des découvertes faites avec l'E-ELT.