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Comparatif de la taille et de la structure des miroirs
Un miroir segmenté
Le TMT sera le plus grand télescope au monde jamais construit. Il sera 3 fois plus grand que le Grand télescope d'Afrique du Sud (SALT), le télescope le plus grand en service avec un miroir primaire de 11,1 m ou encore les 2 télescopes KeckKeck de 10 m. Le miroir primaire de ces trois télescopes est segmenté. Le TMT s'appuie sur le même concept.
Le miroir primaire de SALT est formé de 91 segments hexagonaux. Quant aux miroirs primaires des 2 Keck, ils sont constitués d'une mosaïque de 36 miroirs hexagonaux. Cette segmentation est la seule technique connue aujourd'hui capable de réaliser un miroir primaire de cette taille. Le miroir primaire du TMT sera constitué de 738 segments de 1,2 m installés en nid d'abeille de façon à former un miroir de 30 m. Notez qu'au-delà de 10 m de diamètre, il est impossible de construire un miroir d'un seul tenant. Il s'effondrerait sous son propre poids.
Infrarouge pour le TMT
Les performances attendues du TMT sont remarquables. Le télescope sera capable de réaliser des images nettement plus fines que celles du Télescope spatial Hubble mais surtout, il sera capable de collecter 9 fois plus de lumière que chacun des télescopes Keck. Et ce n'est pas dans le visible, comme on pouvait le penser que ce télescope sera le plus sensible, mais dans l'infrarougeinfrarouge.
L'astronomie dans l'infrarouge permet d'étudier les objets froids et non lumineux (l'UniversUnivers froid et sombre). On pense aux systèmes planétaires, aux galaxiesgalaxies lointaines ou encore aux poussières et gazgaz interstellaires qui forment de vastes nuagesnuages à l'intérieur desquels se forment et naissent les étoilesétoiles, particulièrement difficiles à observer dans la partie visible du spectrespectre lumineux. L'astronomie dans l'infrarouge permet également d'étudier la formation des étoiles et des galaxies car l'énergieénergie en œuvre lors de ces phénomènes se situe essentiellement dans les longueurs d'ondeslongueurs d'ondes de l'infrarouge
Objectifs scientifiques
Le TMT ouvrira de nouvelles fenêtresfenêtres sur l'Univers Lointain. Avec ce télescope on s'attend à voir les premières lumières de l'Univers, découvrir les premiers objets lumineux qui ont émergé des Ages sombresAges sombres, une période qui débute après la diffusiondiffusion du rayonnement cosmique, lorsque l'Univers apparaissait chaud et opaque, quelques 300.000 années après sa formation. AstronomesAstronomes et astrophysiciensastrophysiciens pourront étudier les détails de la formation des premières galaxies et des systèmes planétaires autour d'étoiles proches. Son pouvoir de résolutionrésolution sera tel, que l'on obtiendra des informations sans précédent sur les sources les plus faibles et, à ne pas en douter, affinera grandement nos connaissances sur l'évolution de l'Univers.
Optique adaptative
L'optique adaptative du TMT sera la pièce majeure du dispositif scientifique du télescope. Cette optique qui corrige en temps réel la turbulenceturbulence causée par l'atmosphèreatmosphère terrestre doit permettre au télescope d'atteindre la limite de diffractiondiffraction comparable à la résolution d'un télescope dans l'espace. Elle sera intégrée aux 8 instruments et l'on s'attend à ce qu'elle soit complètement opérationnelle, avec les 8 instruments, en 2016. L'optique adaptative du TMT se base sur neuf faisceaux laserlaser qui sont émis au départ d'un petit télescope situé en tête de la structure qui soutient le miroir secondaire de l'instrument. Ces rayons se reflètent sur une couche de sodiumsodium gazeux située dans la haute atmosphère, faisant apparaître des points lumineux analogues à des étoiles artificielles. Ceux-ci dérivent et vacillent selon les fluctuations et les mouvementsmouvements de l'atmosphère, fournissant des points de référence à partir desquels l'ordinateurordinateur pilotant le système d'optique adaptative corrige ces mouvements parasitesparasites, permettant à l'ensemble de se comporter comme si l'atmosphère était parfaitement immobile.
Notez que l'observatoire de Lick, les 2 télescopes de 8 m Gemini et les 2 Keck de 10 mètres ont été les pionniers de cette technologie.
