{"id":708,"date":"2018-05-14T14:45:36","date_gmt":"2018-05-14T12:45:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/?p=708"},"modified":"2024-09-10T16:23:48","modified_gmt":"2024-09-10T14:23:48","slug":"les-grands-observatoires-spatiaux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stelvision.com\/astro\/les-grands-observatoires-spatiaux\/","title":{"rendered":"Les grands observatoires spatiaux"},"content":{"rendered":"\n

Rayons gamma, X, UV… L’atmosph\u00e8re terrestre nous prot\u00e8ge des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques dangereuses. Mais elle emp\u00eache aussi les observatoires au sol de travailler dans ces longueurs d’ondes, et elle perturbe les observations dans le visible. La solution ? Placer un t\u00e9lescope spatial en orbite pour capter directement la lumi\u00e8re venue de l’espace.<\/p>\n\n\n

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\"La
Les \u00ab\u00a0Piliers de la cr\u00e9ation\u00a0\u00bb, r\u00e9gion centrale de la n\u00e9buleuse de l’Aigle, vus par Hubble.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/Esa\/The Hubble Heritage Team\/STScl\/AURA<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le t\u00e9lescope spatial Hubble<\/h2>\n\n\n\n

Comment parler des t\u00e9lescopes spatiaux sans commencer par Hubble ? Depuis 1990, l’instrument en orbite \u00e0 590 km d’altitude nous offre les plus belles et spectaculaires images du cosmos. D\u00e9velopp\u00e9 par la Nasa et l’Esa, le t\u00e9lescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope en anglais, HST) observe dans le domaine des longueurs d’ondes visibles, l’ultraviolet et le proche infrarouge, entre 10 nm et 2500 nm (voir la fin de notre dossier Les grands observatoires terrestres<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Le t\u00e9lescope du nom de l’astronome Edwin Hubble, qui d\u00e9montra en 1924 que notre galaxie n’est pas unique et que l’Univers est en expansion, a permis des d\u00e9couvertes fondamentales. Il a par exemple obtenu la premi\u00e8re image nette des abords d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie.<\/p>\n\n\n

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\"Premi\u00e8re
Hubble a capt\u00e9 la premi\u00e8re image d\u2019un trou noir en novembre 1992, dans le centre de la galaxie NGC4261 \u00e0 45 millions d\u2019ann\u00e9es-lumi\u00e8re de la Terre.<\/strong> Cr\u00e9dit : Jaffe\/Leiden Observatory\/Holland\/Ford\/JHU\/STScI\/Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le t\u00e9lescope au miroir de 2,4 m\u00e8tres de diam\u00e8tre a \u00e9galement permis de mesurer la vitesse d’expansion de l’Univers, \u00e0 70 km\/s\/Mpc (1 pc = 1 parsec). Gr\u00e2ce au HST, nous savons que les sursauts gamma, ces flashs de lumi\u00e8re qui apparaissent de mani\u00e8re al\u00e9atoire dans le ciel, r\u00e9sultent en fait de l’effondrement gravitationnel ou de l’explosion d’\u00e9toiles g\u00e9antes dans d’autres galaxies. Hubble a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 un des pionniers dans l’\u00e9tude des exoplan\u00e8tes<\/a>, avec sa mesure d\u00e8s 2002 de la pr\u00e9sence d\u2019hydrog\u00e8ne, d’oxyg\u00e8ne et de carbone dans l\u2019atmosph\u00e8re de l\u2019exoplan\u00e8te Osiris. Situ\u00e9e \u00e0 154 ann\u00e9es-lumi\u00e8re de nous, Osiris est la premi\u00e8re exoplan\u00e8te dont l’atmosph\u00e8re a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs, avec ses clich\u00e9s en champ profond montrant des milliers les galaxies, le t\u00e9lescope spatial a fourni un aper\u00e7u sans pr\u00e9c\u00e9dent de la structure de l\u2019Univers.<\/p>\n\n\n

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\"Blabla\"
Plus de 10 000 galaxies sont visibles sur cette vue en \u00ab\u00a0Hubble Ultra Deep Field\u00a0\u00bb : certaines sont observ\u00e9es telles qu’elles \u00e9taient lorsque l’Univers n’\u00e9tait \u00e2g\u00e9 que de 400 millions d’ann\u00e9es…<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/Esa\/Beckwith\/STSc\/HUDF\/Team<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Enfin, n’oublions pas de mentionner l\u2019image mosa\u00efque la plus d\u00e9taill\u00e9e et r\u00e9solue jamais r\u00e9alis\u00e9e de la galaxie d’Androm\u00e8de. Diffus\u00e9e par la Nasa en 2015, elle a n\u00e9cessit\u00e9 16 jours complets de temps d\u2019exposition (r\u00e9partis sur trois ans) et pas moins de 600 \u00e9crans HD seraient n\u00e9cessaires pour l’afficher toute enti\u00e8re !<\/p>\n\n\n

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La galaxie d’Androm\u00e8de, localis\u00e9e \u00e0 2,9 millions d’ann\u00e9es-lumi\u00e8re du Syst\u00e8me solaire, vue comme jamais par Hubble sur cette image de 3,9 milliards de pixels.<\/strong> Cr\u00e9dit : Hubble\/Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Apr\u00e8s plus de 25 ans de bons et loyaux services, et une derni\u00e8re op\u00e9ration de maintenance en 2009, Hubble devrait pouvoir fonctionner jusqu’en 2030.<\/p>\n\n\n

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\"Impressionante
La n\u00e9buleuse de la Lagune \u00e0 4 100 ann\u00e9es-lumi\u00e8re, vue par Hubble \u00e0 l’occasion de son 28e<\/sup> anniversaire en f\u00e9vrier 2018.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/ESA\/STScI<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

D\u00e9couvrez les derni\u00e8res observations du t\u00e9lescope spatial Hubble sur le site d\u00e9di\u00e9<\/a> (en anglais).<\/em><\/p>\n\n\n\t\t\t

La suite apr\u00e8s cette annonce<\/div>\t\t\t
\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t\t\"visuel\r\n\t\t\t\t<\/a>\r\n\t\t\t\t

Le Ciel au t\u00e9lescope, le guide indispensable pour r\u00e9ussir vos observations<\/a><\/strong><\/p>\r\n\t\t\t<\/div>\n\n\n\n

Le t\u00e9lescope spatial James Webb<\/h2>\n\n\n\n

Le t\u00e9lescope spatial James Webb (James Webb Spatial Telescope en anglais, JWST), dont le lancement a eu lieu le 25 d\u00e9cembre 2021<\/a>, prend la suite de Hubble dans le ciel mais n’est pas un HST nouvelle g\u00e9n\u00e9ration. En effet, contrairement \u00e0 Hubble, il n’observe pas le spectre lumineux de l’ultraviolet au proche-infrarouge, mais a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u pour se focaliser entre l’orange visible et l’infrarouge moyen, de 600 nm \u00e0 28 000 nm. Cette plage quasiment impossible \u00e0 observer depuis le sol permet d’\u00e9tudier les objets les plus \u00e9loign\u00e9s et donc les plus anciens du Syst\u00e8me solaire.<\/p>\n\n\n

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\"Le
Phase d’int\u00e9gration et de test du JWST \u00e0 Redondo Beach (Californie).<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/Chris Gunn<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Dot\u00e9 d’un miroir primaire de 6,5 m\u00e8tres de diam\u00e8tre, le JWST doit donc nous aider \u00e0 mieux comprendre l’origine de l’Univers. Le t\u00e9lescope spatial n’est pas en orbite autour de la Terre, mais occupe le point de Lagrange L2<\/sub> \u00e0 1,5 millions de kilom\u00e8tres de la Terre, sur l’axe Terre-Soleil. Le JWST est le plus grand t\u00e9lescope astronomique jamais envoy\u00e9 dans l\u2019espace.<\/p>\n\n\n\n

Pour aller plus loin<\/strong>
Les points de Lagrange L1<\/sub> et L2<\/sub> sont des \u00e9quilibres instables. On n’y trouve aucun corps naturel et un \u00e9quilibre dynamique peut y \u00eatre maintenu pour une consommation de carburant raisonnable, car le champ gravitationnel y est faible. Ainsi, ces points sont tr\u00e8s utilis\u00e9s dans le cadre de missions spatiales, et notamment L2<\/sub> pour les missions qui embarquent des instruments ultra-sensibles devant \u00eatre d\u00e9tourn\u00e9s de la Terre et de la Lune, et fonctionnant \u00e0 tr\u00e8s basse temp\u00e9rature. L2<\/sub> est d\u00e9j\u00e0 occup\u00e9 par les satellites Herschel, Planck, WMAP et Gaia.<\/p>\n\n\n\n


En savoir plus sur les derni\u00e8res observations du JWST (en anglais) : le site de la mission<\/a><\/em>
\u00c0 lire aussi : T\u00e9lescope spatial James Webb, un an d’images et de r\u00e9sultats<\/a><\/em><\/p>\n\n\n\n

Kepler & Roman<\/h2>\n\n\n\n

Lanc\u00e9 en 2009, le t\u00e9lescope spatial Kepler de la Nasa \u00e9tait sp\u00e9cialement con\u00e7u pour d\u00e9tecter les exoplan\u00e8tes similaires \u00e0 la Terre. \u00c0 l’ach\u00e8vement de sa mission en octobre 2018, l’instrument avait d\u00e9tect\u00e9 2 662 plan\u00e8tes, ensuite confirm\u00e9es par d’autres observations. Cela repr\u00e9sente plus de la moiti\u00e9 des exoplan\u00e8tes d\u00e9couvertes \u00e0 ce jour !<\/p>\n\n\n\n

Kepler a tourn\u00e9 autour du Soleil et \u00ab\u00a0suivait\u00a0\u00bb notre plan\u00e8te sur son orbite \u00e0 150 millions de kilom\u00e8tres. Comme Hubble, il observait dans les longueurs d’ondes visibles et proche infrarouge entre 430 nm et 890 nm.<\/p>\n\n\n\n

Lorsque une exoplan\u00e8te passe devant son \u00e9toile, plus pr\u00e9cis\u00e9ment entre son \u00e9toile et la Terre, la luminosit\u00e9 de l’\u00e9toile change pour l’observateur terrestre. Kepler mesurait ainsi cette variation de luminosit\u00e9, qui doit se reproduire de mani\u00e8re r\u00e9guli\u00e8re s’il s’agit bien d’une plan\u00e8te en orbite autour de son soleil.<\/p>\n\n\n

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\"Image
Le t\u00e9lescope Kepler traque les exoplan\u00e8tes similaires \u00e0 la Terre depuis son orbite h\u00e9liocentrique, \u00e0 150 millions de kilom\u00e8tres \u00ab\u00a0derri\u00e8re\u00a0\u00bb notre plan\u00e8te.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Kepler a confirm\u00e9 que la majorit\u00e9 des \u00e9toiles disposait d’au moins une plan\u00e8te, et mis en \u00e9vidence la forte proportion des astres de taille comprise entre celle de la Terre et celle de Neptune : les \u00ab\u00a0super-Terres\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0mini-Neptunes\u00a0\u00bb. La mission a \u00e9galement d\u00e9couvert de nombreux syst\u00e8mes multi-plan\u00e9taires et a permis d’esquisser une statistique de la distribution des plan\u00e8tes par taille et orbite, malgr\u00e9 un biais observationnel sur les tr\u00e8s petites plan\u00e8tes et celles \u00e0 longue p\u00e9riode orbitale.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 pr\u00e9sent, la Nasa planche sur un nouveau projet de t\u00e9lescope qui aura lui aussi pour mission l’\u00e9tude des exoplan\u00e8tes. Le Nancy Grace Roman Space Telescope ou Roman (qui a d’abord \u00e9t\u00e9 appel\u00e9 WFIRST) doit \u00eatre lanc\u00e9 en 2025 au point de Lagrange L2<\/sub>. Il aura pour objectif d’effectuer un recensement des exoplan\u00e8tes situ\u00e9es dans le bulbe galactique et d’identifier celles situ\u00e9es \u00e0 proximit\u00e9 du Syst\u00e8me solaire \u00e0 l’aide d’un coronographe. Ce coronographe aura la capacit\u00e9 de masquer une \u00e9toile 100 millions de fois plus brillante que les plan\u00e8tes qui gravitent autour d’elle.<\/p>\n\n\n

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\"Repr\u00e9sentation
Le t\u00e9lescope spatial Roman sera lanc\u00e9 en 2025.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/WFIRST Project<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le t\u00e9lescope spatial Roman doit \u00e9galement s’int\u00e9resser \u00e0 l’\u00e9nergie noire, qui composerait 68 % de la densit\u00e9 d’\u00e9nergie de l’Univers et dont la nature est aujourd’hui inconnue. Il aura aussi pour mission de cartographier la totalit\u00e9 du ciel dans l’infrarouge. Ses instruments devraient lui permettre de produire des images de la qualit\u00e9 de Hubble, tout en couvrant 100 fois plus de surface.<\/p>\n\n\n\n

XMM-Newton & Chandra<\/h2>\n\n\n\n

Les observatoires europ\u00e9en XMM-Newton et am\u00e9ricain Chandra ont r\u00e9volutionn\u00e9 l’astronomie dans le domaine des rayons X. Depuis leur lancement en 1999, les deux t\u00e9lescopes, con\u00e7us pour d\u00e9tecter les \u00e9missions X (entre 0,001 nm et 10 nm) issues de r\u00e9gions tr\u00e8s chaudes de l’Univers, sont \u00e0 l’origine de plusieurs centaines d’articles scientifiques.<\/p>\n\n\n

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\"N\u00e9buleuse
Structure d\u00e9taill\u00e9e de la n\u00e9buleuse du Croissant \u00e0 5 000 ann\u00e9es-lumi\u00e8re de nous, vue par XMM-Newton.<\/strong> Cr\u00e9dit : Esa\/XMM-Newton\/Toala\/Goldman<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Le X-ray Multi-Mirror Newton (XMM-Newton) \u00e9tudie la formation des \u00e9toiles et des amas de galaxies. Il a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un Univers peupl\u00e9 de sources X, certainement des noyaux de galaxies<\/span> actives, c’est-\u00e0-dire des trous noirs<\/span><\/a> supermassifs qui accr\u00e8tent la mati\u00e8re<\/span> environnante. Gr\u00e2ce \u00e0 lui, la physique des parties internes des disques d’accr\u00e9tion<\/span> autour des trous noirs est mieux comprise. Enfin, il contribue \u00e0 mieux cerner la distribution de la mati\u00e8re noire dans l’Univers. La mission de XMM-Newton doit s’achever fin 2025.<\/p>\n\n\n\n

Chandra, toujours op\u00e9rationnel en 2022, a quant \u00e0 lui fourni d’impressionnantes images d’explosions de supernovae et observe la r\u00e9gion qui entoure le trou noir supermassif au centre de la Voie lact\u00e9e. Le t\u00e9lescope de la Nasa a \u00e9galement analys\u00e9 la s\u00e9paration entre mati\u00e8re noire et mati\u00e8re conventionnelle lors de la collision de galaxies dans un cluster et ses donn\u00e9es sont utilis\u00e9es dans les recherches sur la mati\u00e8re noire et l’\u00e9nergie noire.<\/p>\n\n\n\n

Le film ci-dessous, r\u00e9alis\u00e9 sur sept mois par Chandra, montre l’expansion d’un anneau de rayons X autour du pulsar<\/a> central (point blanc) de la n\u00e9buleuse du Crabe. Cette \u00e9toile \u00e0 neutrons qui tourne sur elle-m\u00eame environ 30 fois par seconde r\u00e9sulte de l’explosion d’une supernova.<\/p>\n\n\n\n

Spitzer & Herschel<\/h2>\n\n\n\n

Le t\u00e9lescope am\u00e9ricain Spitzer couvrait les domaines infrarouges proche, moyen et lointain. En observant l’Univers froid de 2003 \u00e0 2020, il a permis aux scientifiques d’assister pour la premi\u00e8re fois au processus de formation des plan\u00e8tes, d’\u00e9tudier les naines brunes, les nuages interstellaires froids ou encore l’atmosph\u00e8re des \u00e9toiles. Il est aujourd’hui hors service.<\/p>\n\n\n

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\"Image
Image combin\u00e9e de Spitzer et de Hubble, de deux galaxies qui se rapprochent : NGC2336, \u00ab\u00a0le pingouin\u00a0\u00bb et NGC2937, \u00ab\u00a0l’oeuf\u00a0\u00bb.<\/strong> Cr\u00e9dit : Nasa\/Spitzer\/Hubble<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

D\u00e9velopp\u00e9 par l’Esa, Herschel a observ\u00e9 le ciel dans des longueurs d’ondes encore plus \u00e9lev\u00e9es que Spitzer dans l’infrarouge lointain de 2009 \u00e0 2013. Le t\u00e9lescope au miroir de 3,5 m\u00e8tres de diam\u00e8tre a enti\u00e8rement rempli ses objectifs en amassant plus de 25 000 heures d’observation. Il a d\u00e9couvert cinq galaxies et permis de mieux comprendre l\u2019\u00e9volution des cycles de vie des \u00e9toiles et des galaxies.<\/p>\n\n\n\n

Planck<\/h2>\n\n\n\n

Enfin, le t\u00e9lescope spatial europ\u00e9en Planck, qui a observ\u00e9 dans le domaine des micro-ondes de 2009 \u00e0 2013, a r\u00e9alis\u00e9 l\u2019exploit de photographier l\u2019Univers tel qu\u2019il \u00e9tait seulement 380 000 ans apr\u00e8s le Big Bang<\/a>, il y a 13,8 milliards d\u2019ann\u00e9es !<\/p>\n\n\n\n

L’instrument a ainsi cartographi\u00e9 pendant quatre ans les infimes variations de temp\u00e9rature du fonds diffus cosmologique (CMB), qui correspondent \u00e0 de tr\u00e8s petites fluctuations en densit\u00e9. Cette premi\u00e8re lumi\u00e8re de l’Univers capt\u00e9e par Planck contient les structures embryonnaires des \u00e9toiles et galaxies actuelles.<\/p>\n\n\n

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\"Le
Premi\u00e8re lumi\u00e8re \u00e9mise dans l’Univers et photographi\u00e9e par Planck : le fonds diffus cosmologique (CMB). <\/strong>Cr\u00e9dit : Esa\/Planck Collaboration<\/small><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t
\t\t\t\t\r\n\t\t\t\t\t\"visuel\r\n\t\t\t\t<\/a>\r\n\t\t\t\t

Le Ciel au t\u00e9lescope, le guide indispensable pour r\u00e9ussir vos observations<\/a><\/strong><\/p>\r\n\t\t\t<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

L’atmosph\u00e8re terrestre nous prot\u00e8ge des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques dangereuses. Mais elle emp\u00eache aussi les t\u00e9lescopes au sol de travailler dans ces longueurs d’ondes, et elle perturbe les observations dans le visible. La solution? Placer les instruments en orbite pour capter directement la lumi\u00e8re venue de l’espace.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":725,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-708","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-science-espace"],"acf":[],"yoast_head":"\nLes grands observatoires spatiaux<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Quels sont les observatoires spatiaux les plus prolifiques ? 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