Un télescope à miroir liquide de 100 m de diamètre sur la Lune ?

 

Depuis toujours, la constructionconstruction d'un miroir de télescope bute sur des difficultés, pour ne pas dire des impasses. Il est déjà difficile de polir un miroir de grandes dimensions pour lui donner la perfection nécessaire à des observations de bonnes qualités mais le véritable problème est que, plus un miroir est grand plus il se déformera sous son propre poids et courra le risque de se briser lors de son transport. Couler et refroidir un miroir de grandes dimensions n'est pas non plus une chose facile et son coût de fabrication dépasse rapidement plusieurs millions de dollars. Enfin, les meilleurs sites d'observations astronomiques, en liaison avec la stabilité de l'atmosphèreatmosphère et le nombre moyen de nuits sans nuagesnuages sur l'année, sont situé sur de hautes montagnes comme dans le désertdésert de l'Atacama au Chili. Ce n'est évidemment pas très pratique pour y transporter un miroir de plus de 10 mètres de diamètre.

Bien sûr, les techniques d'optiques adaptatives, avec de grands miroirs composites dont les éléments sont montés sur vérins et contrôlés par ordinateursordinateurs, ont permis des prouesses que l'on pensait autrefois impossibles ou réservées à des télescopes spatiaux. De même, les techniques d'interférométries en plein développement actuellement sont elles aussi très prometteuses, il suffit de penser aux résultats déjà obtenus avec AMBER par exemple.

Imaginons un instant un miroir de 100 mètres de diamètre, sa puissance serait 1 000 fois supérieure à celle qu'on pense pouvoir atteindre avec le télescope spatiale James Webb, qui succédera bientôt à HubbleHubble si tout va bien. Des images spectaculaires sur les toutes premières galaxies et les premières étoiles seraient alors disponibles. Lorsqu'on mesure l'impact que Hubble a déjà eu sur l'astrophysiqueastrophysique et la cosmologiecosmologie on se prend à rêver des découvertes stupéfiantes et aujourd'hui inimaginables qui seraient alors possibles.

Problème, on l'a vu, un tel télescope en verre sur Terre non seulement serait probablement impossible mais l'on n'ose imaginer son coût.

Vers un télescope à miroir liquide

De manière basique, la forme d'un miroir d'un télescope est celle d'un paraboloïde de révolution. Or, un fluide en rotation prend précisément cette forme. Les astronomesastronomes ont donc étudié et réalisé des miroirs liquidesliquides en mercuremercure qui sont non seulement moins chers et plus faciles à réaliser mais aussi potentiellement plus parfaits quant à la forme du paraboloïde obtenue : un gage d'observations de bonne qualité, avec une excellente résolutionrésolution. Le professeur Borra est d'ailleurs mondialement connu pour ses réalisations dans le domaine et pour avoir fait parti de ceux qui ont démontré concrètement les avantages de ces miroirs.

L'idéal serait de réaliser de tels télescopes géants sur la Lune. Cela peut sembler de la science fiction mais dans le cadre du programme de colonisation de la LuneLune de la NASANASA ce n'est plus le cas. Un télescope situé au pôle sud (ou nord), et observant, caché du SoleilSoleil, dans un cratère comme celui de Clavius par exemple, serait parfait. Sauf qu'il faudrait trouver un liquide capable de le rester à une température de 130 K environ ! Pour le mercure c'est exclu.

Les programmes d'études à ce sujet allaient fermer faute de candidats crédibles pour remplacer le mercure. Heureusement, en prenant un liquide sur lequel on pouvait faire nager une mince couche de particules en argentargent, on avait déjà réalisé des miroirs liquides équivalents. Restait à trouver le bon liquide.

On n'y est pas encore mais, grâce à un liquide ionique, Borra et Seddiki ont obtenu le résultat escompté alors que la température était de 175 K. Comme il existe une très large gamme de liquides ioniques, descendre à 130 K devrait être possible dans un avenir proche.