Le télescope spatial Hubble

Publié le 18 janvier 2019
2019-01-26
Découverte
Le Café de l'espace

Hubble, c'est quoi ?

Présentation du télescope

Hubble est un télescope spatial envoyé dans l’espace le 24 Avril 1990 à l’aide de la navette spatiale Discovery. Il a été développé par la NASA avec la participation de l'Agence Spatiale Européenne. Hubble est en orbite circulaire autour de la Terre à 600 kilomètres au-dessus de nos têtes. Il effectue le tour de notre planète en 96 minutes ce qui donne sept tours et demi par jour. Il possède un miroir de 2,4 mètres de diamètre, un spectromètre ultraviolet et infrarouge et plusieurs caméras dont l’une à large champ.

Hubble

Les objectifs de Hubble

Hubble permet d’observer et d’analyser les galaxies qui nous entourent afin de mieux comprendre nos origines et pouvoir, notamment, cartographier l’inconnu. En 29 ans de bons et loyaux services, le télescope a permis d’étudier les planètes de notre système solaire, d’émerveiller le public avec les photos de galaxies plus éloignées. Il a également contribué à collecter des milliards de données pour les scientifiques. Ces données ont, par exemple, permis d'apporter la preuve de l’existence des trous noirs et de valider la théorie de l’expansion de l’Univers. Hubble nous a aussi permis de suivre en direct la naissance et la mort d’une étoile, de découvrir l’existence de la matière noire et de l’énergie noire.

Rien de tout cela n'aurait été possible avec nos télescopes au sol. Le fait qu’Hubble soit en orbite autour de la Terre, lui permet de supprimer les perturbations liées à l’atmosphère terrestre.

Quelques problèmes techniques en orbite

Malheureusement, l’aventure Hubble n’a pas été un long fleuve tranquille. Tout commence en 1970, quand le projet Hubble commence à être développé. Des problèmes financiers retardent le projet. Le 28 janvier 1986 la destruction de la navette spatiale Challenger, 73 secondes après son décollage retardera son lancement en 1990. Cet accident provoqua la mort de 7 astronautes.

Dès sa mise en orbite les scientifiques découvrent un problème optique majeur. Un défaut dans le miroir déforme les images, on parle d'aberration optique. Heureusement, le télescope Hubble a été conçu de telle manière qu’une navette spatiale peut opérer des maintenances en orbite. Cette aberration optique, sera donc la première mission réalisée en 1993.

Hubble - abbération optique

En 1997, 1999, 2002 et 2009, quatre autres missions permettent l’installations de 5 instruments scientifiques modernisant Hubble et le remplacement des équipements défaillants.

Mission STS-82

En févier 1997 : ce fut la deuxième mission d’entretien (STS-82). Elle consista au remplacement du spectrographe haute résolution, le rendant capable de visualiser les objets célestes avec une résolution supérieure. Il y eut également l’ajout d’une caméra infrarouge et d’un autre spectrographe permettant d’observer les galaxies lointaines. Hubble eut le droit à un nouveau disque dur accueillant 10 fois plus de données.

Hubble - STS 82

Mission STS-103

En décembre 1999 : voici la troisième mission d’entretien du télescope (STS-103). Cette intervention a nécessité trois sorties extra-véhiculaires. L'objectif était le changement de 4 gyroscopes sur 6 présents sur Hubble. Cette panne mis à l’arrêt le télescope car Hubble a besoin de 3 gyroscopes minimum pour pouvoir s’orienter. Lors de cette mission, le télescope reçut un processeur 20 fois plus rapide et 6 fois plus de mémoire, passant d’une technologie à bande magnétique à une mémoire de masse à semi-conducteurs. Hubble fit également peau neuve avec le changement d’une partie de son revêtement de protection thermique.

Hubble - STS 103

Mission STS-109

En mars 2002 : nous voilà déjà à la quatrième mission d’entretien (STS-109). Lors de cette intervention, il y a eu beaucoup de modifications. Dans un premier temps, il y a eu le changement d’une caméra qui à considérablement augmenter les performances du télescope, un remplacement du contrôle d’énergie accouplé à une nouvelle génération de panneaux solaires, plus performants et surtout plus petits, ce qui réduit la perte de vitesse due aux forces de frottement. Pour terminer, la caméra infrarouge tombée en panne en 1999 fut remplacée.
Nous pouvons également indiquer la fin du remplacement du revêtement thermique, débuté à la mission précédente.

Hubble - STS 109

Mission STS-125

En mai 2009 : enfin, la dernière et cinquième mission d’entretien à ce jour (STS-125). La NASA a informé qu'il s'agirait de l’ultime mission d’entretien. Elle consista à rajouter une caméra supplémentaire de grand champ et un spectrographe spécialisé pour étudier les origines cosmiques.

Hubble - STS 125

Les incroyables images de la galaxie du Triangle

Hubble a réalisé une suite de 54 images, affichant 665 millions de pixels, de la galaxie du Triangle. Pourquoi autant d’images ? Tout simplement parce que le champ de vision d’Hubble est trop étroit pour pouvoir réaliser des clichés détaillés en une seule prise. Cette galaxie est la plus lointaine visible à l’œil nu. Elle constitue à elle seule, plus de 40 millards d’étoiles. La galaxie du Triangle est située à 3 millions d’années-lumière de la Terre et a un diamètre d’environ 60 000 années-lumière. Dans cette fabuleuse image, nous pouvons découvrir deux nébuleuses, « NGC5953 et NGC604 ». Elles sont à elles deux, une mine d’étoiles naissantes dans un océan gigantesque de nuages d’hydrogène. C’est justement ces deux nébuleuses que les astronomes étudient de près pour comprendre la formation d'une étoile et son évolution au cours du temps.

Cette observation nous donne une cartographie parfaite de la troisième plus grande galaxie connue. Effectivement, elle fait partie des trois principales de notre environnement proche, avec la galaxie d’Andromède et de notre fameuse Voie Lactée.

La galaxie du Triangle par Hubble

L'avenir des télescopes spatiaux

Les scientifiques requièrent plus que jamais l’aide du télescope Hubble pour leurs recherches. La NASA sélectionne jusqu'à 200 projets d'observation chaque année parmis plus de 1000 demandes. D'autres projets de longue durée sont programmés, comme par exemple une cartographie de la galaxie d’Andromède.

Malheureusement, beaucoup de pannes s’accumulent encore sur le télescope. Des gyroscopes sont hors service, la caméra infrarouge présente des signes de surchauffe à cause d’un problème du système de refroidissement, par exemples. Il ne faut pas oublier que certains outils à bord du télescope ont presque 29 ans. Hubble devrait pouvoir fonctionner tout de même jusqu’en 2021 minimum. Cependant nous savons qu’il devrait rentrer dans l’atmosphère terrestre et être détruit entre 2030 & 2040. Au-delà de 2021, rien n'est moins sûr, la NASA ne programme pas de nouvelle mission d’entretien, car elle ne développe plus de navette.

Cependant, la NASA a de nouveaux projets, comme l’envoie d’un nouveau télescope nommé « James-Webb ». Il doit être lancé en mars 2021 et possèdera un miroir de 6,5 mètres de diamètre, presque 3 fois plus grand que celui d’Hubble. Ce nouveau télescope pourra traiter 9 fois plus rapidement les images et sera assez puissant pour observer les premières étoiles et galaxies formées après le Big Bang. Mais tout cela est un autre sujet.

Hubble et James Web

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