Evolution des telescopes

COMMENT L’HUMANITÉ A APPRIS À OBSERVER LE COSMOS ?

1ère Lunette Astronomique

Lunette de galillee

léviathan de Parsonstown

Télescope d’Herschel

telescope de newton

1671

1610

1608

1789

1860

COMMENT L’HUMANITÉ A APPRIS À OBSERVER LE COSMOS ?

télescope Hubble

The Big Eye

télescope Hooker

télescope James Webb

1990

1948

1917

2020

1ère Lunette Astronomique

Hans Lippershey : Le Père De La Lunette Astronomique Hans Lippershey, également connu sous le nom de Johann Lippershey, est né en 1570 à Wesel, en Allemagne. Il s’est installé aux Pays-Bas en tant qu’artisan en optique, où il a gagné sa vie en fabriquant et en vendant des lunettes. Malgré son importance historique, il existe peu d’informations sur sa vie personnelle. Lippershey est surtout connu pour avoir été le premier à avoir déposé une demande de brevet pour une « lunette pour voir loin » en 1608, c’est-à-dire un appareil qui pouvait rendre les objets lointains plus proches. Sa demande de brevet a été refusée parce que l’idée avait été jugée trop facile à reproduire, mais il a tout de même reçu une compensation pour la fabrication de plusieurs lunettes pour l’armée néerlandaise.

Lunette de Galillée

Les lunettes astronomiques de Galilée ne sont pas toutes d’une grande qualité, l’image est encore assez déformée, mais ces lunettes sont les plus puissantes de l’époque, grossissant les objets célestes jusqu’à 30 fois. La précision de son instrument lui permettra d’étudier en détails le ciel. L’étude des cratères de la lune fait partie de ses principales recherches, et c’est également Galilée qui fera la découverte des fameuses lunes de Jupiter, nommées maintenant « lunes galiléennes ». Il recensa aussi de nombreuses étoiles invisibles à l’œil nu. En 1610, très rapidement après son invention, il publie Le Messager des étoiles, un ouvrage qui le rendra mondialement célèbre, où il rassemble toutes ses observations dues à la lunette astronomique.

Telescope de Newton

Un autre grand nom des sciences va venir, seulement quelques décennies après, perfectionner ce nouvel outil : Isaac Newton. C’est grâce à lui, à partir de 1671, que l’on bascule réellement de la lunette astronomique au télescope, via un rajout qui n’est pas des moindres. En effet, le problème de la lunette astronomique est que la lumière passe par une lentille : pour augmenter le grossissement, il faut augmenter l’épaisseur de la lentille, ce qui – en plus de coûter très cher – implique une absorption d’une partie de la lumière par le verre, venant amoindrir considérablement la précision d’image. Newton va alors remplacer la lentille par un miroir concave, élaborant alors la technique du « réflecteur ». Grâce à cette nouveauté, la qualité de l’observation est accrue, bien plus fidèle.

Telescope d' Herschel

Grâce au télescope, l’astronomie connaît un essor dans les siècles qui suivront, l’observation du ciel se transforme en véritable profession à plein temps, et le nombre d’objets célestes découverts s’accroît. Par exemple, en 1781, l’astronome William Herschel découvre Uranus : c’est la première fois qu’une planète est recensée depuis l’Antiquité ! Le télescope est régulièrement amélioré par de petits aménagements, et il grossit en taille. Cette effervescence est une sorte d’enchainement logique : plus on découvre d’objets célestes, plus on a besoin autant qu’envie de voir loin et mieux pour les comprendre et en découvrir d’autres. A ce titre, on peut citer de nouveau Herschel : il a activement participé à l’amélioration de l’instrument. Suite à sa découverte d’Uranus, il obtient le soutien du roi Georges III, suite à quoi il a donc suffisamment de fonds pour se consacrer à la construction de télescopes. C’est ainsi qu’en 1789 va aboutir ce qui perdurera comme le plus gros télescope du monde pendant cinquante ans. Le miroir de cet instrument mesurait 1,22 mètre de diamètre, et le tube 12 mètres de long, le tout installé sur un plateau circulaire pourvu de poulies.

Le léviathan de Parsonstown

Conçu par l’irlandais William Parsons, il devient dans les années 1860 le plus grand télescope du monde jusqu’au XXe siècle. Mais si celui de Herschel avait beau être massif sans être d’une grande qualité d’image, celui de Parsons a aussi l’avantage d’une haute performance. Il faut bien saisir que l’invention du télescope ayant permis l’observation profonde du cosmos, cela a aussi entraîné une prise de conscience du caractère vaste et immense de l’Univers. C’est notamment à cette époque d’effervescence que sont les XVIIIe et XIXe siècles, que l’on découvre les galaxies, mais sans comprendre qu’elles sont ce que l’on conçoit aujourd’hui par « galaxies ». Les astronomes les confondent en effet avec des nébuleuses internes à notre propre galaxie (tout objet céleste « diffus » était appelé nébuleuse). Comme nous allons le voir, il faudra attendre le XXe siècle, et un nouveau bond dans l’Histoire du télescope, pour comprendre que ces galaxies sont bel et bien situées en dehors de la Voie lactée, et que l’Univers est composé d’un nombre incommensurable de ces galaxies

Telescope Hooker

L’Observatoire du Mont Wilson, installé en altitude à Los Angeles, est l’endroit qui a permis certaines des plus grandes avancées de l’astronomie moderne. La construction de ce télescope a été rendue possible grâce à George Ellery Hale, un astronome américain qui s’est battu sans relâche à l’aube du XXe siècle pour l’aboutissement du projet : entre les fonds colossaux à réunir, la difficulté à monter le matériel jusqu’en haut du Mont Wilson, et le tremblement de Terre de 1906 qui a bien faillit réduire la structure en poussières, ce n’était pas gagné ! Pourtant, ce nouveau télescope va entrer en service dès 1908. Il mesurait alors 1,5 mètre de diamètre : le plus grand du monde à ce moment-là. Mais vous avez peut-être commencé à le comprendre : tous ces records en terme de dimensions ne tiennent jamais très longtemps ! Hale décide de voir plus grand quasi immédiatement. Il s’associe à John D. Hooker, dans la réalisation d’un télescope de 2,5 mètres de diamètre. Cette nouvelle mouture entre en service en 1917. En plus de son gigantisme, l’instrument du Mont Wilson a l’avantage de disposer de technologies avancées : un interféromètre, mais aussi des plaques d’astrophotographie.

The Big Eye

Si avec un télescope de 2,5 mètres de diamètre il était possible de révolutionner à ce point l’astronomie, alors imaginez avec un télescope de 5 mètres ! Là encore, c’est à George Ellery Hale et son apparente ténacité pour ce genre de défis que l’on doit la construction de ce géant. C’est sur le Mont Palomar, à San Diego, que ce télescope a pris place en 1948, après 20 ans de construction – une lenteur notamment causée par une pause durant la Seconde guerre mondiale. Une fois terminé, le télescope fut surnommé « The Big Eye » (le gros oeil). Notons que le tout pèse 400 tonnes, et le tube d’observation est long de 17 mètres. Hale ne verra malheureusement jamais l’aboutissement de ce projet, il décède en 1938, dix ans avant. L’observatoire prendra, en son hommage, le nom de « télescope Hale »

Telescope Hubble

Une nouvelle ère : le télescope spatial Il y a un défaut auquel aucun télescope classique ne peut échapper : l’atmosphère terrestre ! Oui, cet élément si essentiel à la vie sur Terre est un cauchemar pour les astronomes, car cela déforme en partie l’image. Pour corriger le problème, on développe dans les années 50 une technique d’optique adaptative, grâce à laquelle on obtient en temps réel une image plus nette. Envoyer le télescope en dehors de l’atmosphère terrestre, dans l’espace, est alors vite apparu comme une solution idéale. C’est justement le principe d’un nouveau type d’instruments, qui va naitre à la fin du XXe siècle : le télescope spatial. L’idée a été pour la première fois avancée dans un article scientifique écrit en 1948 par l’astrophysicien Lyman Spitzer. Ce n’est pourtant qu’à partir des années 60 que plusieurs petits observatoires spatiaux sont mis en place. Quelques échecs sont à dénombrer, mais certains télescopes comme OAO-2 et Copernicus vont permettre de récolter quelques précieuses données sur les étoiles, galaxies et planètes. Le premier télescope spatial d’une réelle envergure s’avère être aussi le plus connu dans la culture populaire : le télescope Hubble. En 1990, après vingt ans d’études et de construction, ainsi que 2 milliards de dollars dépensés, le télescope Hubble est lancé et mis en orbite.

Telescope James Webb - JSWT

Le « JSWST » sera 100 fois plus puissant que Hubble, percevant 70% de lumière supplémentaire, et pouvant aussi analyser l’atmosphère des exoplanètes. En bref, le télescope James Webb constitue une fois encore une nouvelle génération de télescopes, qui permettra de percevoir encore plus d’objets célestes, de les analyser avec plus de précision, et de voyager comme jamais dans le passé du cosmos. L’une de ses plus importantes missions sera donc d’observer les premières traces de galaxies et d’étoiles apparues après le Big Bang ; mais évidemment une grande place est faite à l’étude des exoplanètes. Même au sol, les nouvelles générations de télescopes démultiplient la puissance de l’observation du cosmos, à l’image du « Très Grand Télescope » (VLT). Ce dernier est composé de quatre télescopes principaux et quatre autres auxiliaires, qui fonctionnant ensemble permettent une précision 25 fois supérieure à celle de chaque télescope fonctionnant seul. Les détails sont tels, qu’il serait théoriquement possible « de distinguer les deux phares d’une voiture située sur la Lune ». Mais à ce stade, nous ne sommes plus vraiment dans l’Histoire du télescope, plutôt dans son actualité, et même son futur. C’est donc une autre aventure qui, étant donné la rapidité avec laquelle cet instrument évolue et tout ce qu’il nous a déjà apporté, révolutionnera sans doute une nouvelle fois notre perception de l’Univers.