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Starshade, un écran géant de la NASA pour étudier les exoplanètes à l'abri de la lumière aveuglante des étoiles

Vidéo # 7021 en Anglais, sous-titrée en Français ( ST ), insérée le Samedi 29 Mars 2014 à 18:36:04 dans la catégorie "Science & Technologie"

Durée : 01 min 53 sec


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Variation de l'intensité lumineuse d'une étoile en fonction du passage de planètes devant elle.

 

Le projet :

La fleur que vous voyez dans cette animation n'est pas la tentative de la NASA pour célébrer la venue du printemps. C'est en fait la dernière conception dans un effort de pointe pour prendre des photos de planètes orbitant autour d'étoiles loin du soleil.

Les astronomes ont été détectent indirectement des exoplanètes il y a déjà plus de 15 ans, mais en fait en prendre une photo s'est avéré une tâche extrêmement difficile. Récolter la faible lumière d'une planète d'une étoile des milliards de fois plus lumineuse s'apparente à chercher une aiguille dans une botte de foin cosmique, surtout quand la planète en question est un petit monde rocheux semblable à la Terre. Pour réaliser cet exploit, les chercheurs développent des techniques pour bloquer la lumière des étoiles, tout en préservant la lumière émise par la planète. C'est ce qu'on appelle la "suppression des étoiles".

C'est une tâche que le Starshade en forme de fleur, construit par la NASA, va rendre plus facile. En collaboration avec un télescope spatial, le Starshade est capable de se positionner précisément entre le télescope et l'étoile qui est observée, et peut bloquer la lumière des étoiles avant qu'elle n'atteigne même les miroirs du télescope.

Avec la lumière des étoiles supprimée, la lumière provenant d'exoplanètes en orbite autour de l'étoile serait visible. Grâce à cette technologie, les astronomes pourront prendre des photos réelles de exoplanètes : des images qui pourraient fournir des indices quant à savoir si ces mondes pourraient soutenir la vie telle que nous la connaissons.

Les pétales en forme de fleur font partie de ce qui rend le Starshade si efficace. "La forme des pétales, vu de loin, crée un bord plus doux qui provoque moins de réflexion des ondes lumineuses" a déclaré le Dr Stuart Shaklan, ingénieur en chef de JPL sur le projet de Starshade. "Moins de réflexion lumineuse signifie que l'ombre de Starshade est très sombre, de sorte que le télescope peut prendre des images des planètes sans être submergé par la lumière des étoiles."

Le Starshade est également unique en ce que, contrairement à la plupart des instruments spatiaux, c'est une partie d'un système d'observation de deux engins spatiaux. "Nous pouvons utiliser un télescope spatial préexistant pour prendre des photos", explique Shaklan. "Le Starshade a des propulseurs qui lui permettront de se déplacer afin de bloquer la lumière de différentes étoiles."

Ce procédé présente un certain nombre de défis techniques sur lesquels Shaklan et son équipe travaillent dur afin de les résoudre, et positionner le Starshade précisément dans l'espace afin de faire en sorte qu'il puisse être déployé de façon précise. "Notre tâche actuelle est de trouver comment dérouler le Starshade dans l'espace de sorte que tous les pétales finissent au bon endroit, au millimètre près" a déclaré le professeur Jeremy Kasdin, un chercheur de Princeton qui est le chercheur principal du projet Starshade. Le groupe de Kasdin créera une plus petite échelle Starshade à Princeton pour vérifier que les blocs de conception sur la lumière se comportent comme prédit par les simulations informatiques. Parallèlement, l'équipe du JPL permettra de tester le déploiement d'un système Starshade à grande échelle dans le laboratoire pour mesurer l'exactitude de celui-ci.

En dépit de ces défis, l'approche du Starshade pourrait offrir aux chasseurs de planètes de nombreux avantages. "L'un des points forts de Starshade est la simplicité", a déclaré Kasdin. "La lumière de l'étoile n'atteint jamais le télescope car elle est bloquée par le Starshade, qui permet au système du télescope d'être plus simple." Un autre avantage de l'approche du Starshade est qu'il peut être utilisé avec un télescope spatial polyvalent conçu pour faire des observations qui pourrait être utiles pour les astronomes travaillant dans des domaines autres que celui de la recherche des exoplanètes.

Les ingénieurs de la NASA sont optimistes, et affinent leur technologie, ce qui pourrait être la clé de grandes découvertes d'exoplanètes dans l'avenir. "Une mission de Starshade nous permettrait d'obtenir directement l'image d'exoplanètes rocheuses de la taille de la Terre, ce qui est quelque chose que nous ne pouvons pas faire de la Terre", dit Kasdin. "Nous serons en mesure de montrer aux gens l'image d'un point et d'expliquer que c'est une autre planète."

Source : NASA : Planet Quest - Traduction amateur par BlueMan.

C'est magnifique, mais je me pose une question : pourquoi se casser la tête à déployer et aligner au millimètre près une structure indépendante aussi complexe et fragile afin de réaliser un cache-étoile alors qu'une simple couronne, attachée au télescope, ferait le même travail ?

Ce que je veux dire, c'est que par exemple un écran de 20 mètres de diamètre, situé à 50 mètres, possède un diamètre apparent de 80 cm à 2 mètres. Ce qui signifie que l'on obtient le même effet d'obturation avec un disque de 80 cm positionné à 2 mètres du télescope. Pour ceux qui souhaiteraient savoir comment calculer ce diamètre à partir des données (un écran de 20 mètres situé à 50 mètres, et l'on veut connaître le diamètre d'un obturateur équivalent situé à 2 mètres), je vous ai fait ci-dessous un petit schéma explicatif :

Et fixer au bout d'un bras de 2 mètres un écran de 80 cm au télescope est quand même techniquement plus facile que de positionner le Starshade au millimètre près à quelques dizaines de mètres du télescope, sans compter le carburant nécessaire et limité pour positionner cet écran géant.

Si l'un de mes chers visiteurs, ayant une formation scientifique, a une explication, qu'il m'écrive, et je la rajouterais dans ce commentaire.

Starshade, un drôle de projet, assez spectaculaire.



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