Télescope spatial Hubble

Le télescope spatial Hubble est un observatoire en orbite autour de la Terre, lancé en 1990. Il a révolutionné l'astronomie en fournissant des images d'une clarté inégalée, exemptes des distorsions de l'atmosphère terrestre. Ses découvertes ont profondément changé notre compréhension de l'univers, de l'âge des étoiles à l'expansion accélérée du cosmos.

Introduction

Le télescope spatial Hubble (HST) est l'un des instruments scientifiques les plus productifs et célèbres jamais construits. Fruit d'une collaboration entre la NASA et l'Agence spatiale européenne (ESA), il opère depuis une orbite terrestre basse à environ 547 km d'altitude. Son nom honore l'astronome américain Edwin Hubble, qui a démontré l'expansion de l'univers dans les années 1920. Hubble n'est pas seulement un télescope ; c'est un symbole de la curiosité humaine et une fenêtre sur l'inconnu.

Description

Hubble est un télescope à réflexion de type Cassegrain, doté d'un miroir primaire de 2,4 mètres de diamètre. Il observe principalement dans le spectre de la lumière visible, mais aussi dans l'ultraviolet et le proche infrarouge. Sa position en orbite lui permet de capturer des images d'une résolution angulaire exceptionnelle (0,05 seconde d'arc), dix fois supérieure à celle des meilleurs télescopes terrestres de l'époque de son lancement. Il est équipé de plusieurs instruments scientifiques (caméras, spectrographes) qui peuvent être remplacés ou améliorés lors de missions de maintenance par des astronautes. Ses observations ont couvert un champ immense : planètes du système solaire, naissance et mort d'étoiles dans les nébuleuses, galaxies lointaines, et objets exotiques comme les quasars et les trous noirs.

Histoire

Le projet Hubble a débuté dans les années 1970, avec un lancement initial prévu pour 1983. Des retards techniques et budgétaires, puis la catastrophe de la navette Challenger en 1986, ont repoussé son départ. Il fut finalement lancé le 24 avril 1990 par la navette spatiale Discovery. Peu après son déploiement, une aberration sphérique catastrophique a été découverte sur son miroir primaire, due à une erreur de fabrication infime. Les premières images étaient floues. Une mission de sauvetage historique (STS-61) en décembre 1993 a permis d'installer un système correcteur (COSTAR) et une nouvelle caméra (WFPC2), restaurant les capacités du télescope. Cinq missions de maintenance au total (la dernière en 2009) ont permis de moderniser ses instruments, prolongeant sa durée de vie bien au-delà des attentes. Son successeur, le télescope spatial James Webb, est désormais opérationnel, mais Hubble continue de fonctionner et de produire des données scientifiques majeures.

Caracteristiques

Dimensions : Long de 13,2 mètres pour un diamètre de 4,2 mètres, et une masse d'environ 11 110 kg. Orbite : Circulaire à environ 547 km d'altitude, avec une inclinaison de 28,5 degrés. Il effectue un tour de la Terre en environ 95 minutes. Instruments : Au fil des missions, ses instruments ont évolué. Parmi les plus marquants : la Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2), qui a pris les célèbres 'Piliers de la Création', le spectrographe STIS, et la caméra à grand champ WFC3. Alimentation : Deux panneaux solaires de 7,6 m de long fournissent environ 5 500 watts. Transmission des données : Il utilise les satellites de relais TDRS de la NASA pour envoyer environ 150 Go de données scientifiques par semaine vers la Terre.

Importance

L'impact de Hubble est colossal, tant sur le plan scientifique que culturel. Scientifiquement, il a permis de déterminer l'âge de l'univers avec une précision inédite (environ 13,8 milliards d'années), d'apporter la preuve de la présence de trous noirs supermassifs au centre des galaxies, d'étudier l'atmosphère d'exoplanètes, et de contribuer de manière décisive à la découverte de l'énergie noire en mesurant la vitesse d'expansion de l'univers. Culturellement, ses images époustouflantes (comme le Champ Profond de Hubble, révélant des milliers de galaxies dans une région auparavant vide) ont captivé le public et popularisé l'astronomie. Il a démontré la valeur de la science fondamentale et de la coopération internationale, et a prouvé la faisabilité et l'utilité de la maintenance en orbite par des astronautes.

Anecdotes

Le miroir défectueux et les lunettes correctrices

L'erreur de fabrication du miroir primaire était infime, de l'ordre de 2,2 microns (environ 1/50 de l'épaisseur d'un cheveu), mais suffisante pour rendre les images floues. La solution, imaginée comme des 'lunettes' pour le télescope, fut le système COSTAR, un ensemble de miroirs correcteurs de la taille d'un téléphone portable qui devait compenser l'aberration. Installé lors de la première mission de maintenance, il a parfaitement fonctionné. Par la suite, tous les nouveaux instruments installés intégraient leur propre correction optique, rendant COSTAR obsolète ; il a été retiré en 2009 et exposé au Musée national de l'air et de l'espace à Washington.

Le Champ Profond : regarder dans le temps

En 1995, les astronomes pointèrent Hubble pendant 10 jours consécutifs vers une région apparemment vide du ciel, de la taille d'un grain de sable tenu à bout de bras. Le résultat, l'image du 'Hubble Deep Field', révéla plus de 3 000 galaxies, certaines si lointaines que leur lumière avait voyagé pendant plus de 12 milliards d'années pour nous parvenir. Cette image iconique a transformé notre perception de l'univers, montrant qu'il était rempli de galaxies et offrant un aperçu direct de son passé lointain. Des champs encore plus profonds ont été réalisés par la suite, repoussant toujours plus loin les frontières de l'observable.

La comète Shoemaker-Levy 9 et Jupiter

En 1994, Hubble a offert un spectacle astronomique unique : l'impact de la comète Shoemaker-Levy 9, fragmentée, sur la planète Jupiter. Alors que les impacts se produisaient sur la face cachée de Jupiter, Hubble a pu observer les gigantesques cicatrices sombres laissées dans l'atmosphère jovienne alors que la planète tournait. Ces observations ont fourni des données précieuses sur la composition de Jupiter et la dynamique des impacts à grande échelle, rappelant que le système solaire est un environnement actif et parfois violent.

Sources

  • NASA - Hubble Space Telescope Official Website: https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html
  • ESA - Hubble Space Telescope: https://www.spacetelescope.org/
  • Space Telescope Science Institute (STScI): https://www.stsci.edu/
  • National Geographic - 'Hubble, l'œil de l'humanité dans l'espace' (documentaire et publications)
  • Livres : 'The Hubble Cosmos' de David H. DeVorkin et Robert W. Smith, National Geographic.
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