Le télescope « Hubble » perd l’équilibre | Science

Il y a des années, il était devenu à la mode, lors des matchs de football ou de basket-ball, de pointer un laser sur les joueurs. Vous aurez vu des images du visage de l’attaquant qui allait tirer un penalty, assiégé de points verts par les drôles de gars en service. Je prends cet exemple, qui, heureusement, n’est plus si courant, pour expliquer le fonctionnement du télescope spatial Le télescope Hubble. Ou plutôt comment cela a fonctionné, puisque nous venons d’entrer dans une nouvelle ère pour cette merveille technologique qui rapproche l’univers de nos écrans et de nos vies depuis trois décennies, mais qui ne pourra plus faire de même.

Imaginez le fou de service avec son laser pointé sur le visage du joueur. Si j’avais un pouls parfait, je pourrais garder ce laser pointé exactement au même endroit et nous ne verrions qu’un point vert, pas un flash se déplaçant sans arrêt sur le visage de l’attaquant. Imaginez maintenant que la personne qui pointe le laser a une impulsion parfaite et laisse le point laser bloqué, mais qu’il commence à bouger. Et il le fait à une vitesse énorme de 7 kilomètres par seconde, soit 25 200 kilomètres par heure, soit deux fois la vitesse atteinte par l’avion le plus rapide, le X-43, qui atteint Mach 9,6. Comment pourrions-nous continuer à pointer le laser avec une précision exquise sur le visage du footballeur à cette vitesse ? Et comment pourrions-nous faire de même si nous visions non pas un footballeur à quelques dizaines de mètres mais une pièce de monnaie à quelques centaines de kilomètres ? Et que faudrait-il pour continuer à pouvoir passer d’une pièce de monnaie devant nous à une pièce derrière notre dos ? Eh bien, c’est ce qu’il fait Le télescope Hubble– Visez une zone du ciel pendant quelques minutes et passez rapidement à une autre zone avec une précision exquise, malgré un déplacement à une vitesse énorme.

Le magnifique objectif de Le télescope Hubble Ceci est réalisé grâce à une technologie basée sur l’une des lois les plus fantastiques de la physique, la conservation du moment cinétique, qui aide également à former des planètes et qui permet d’étudier les galaxies les plus lointaines ou d’expliquer le mouvement d’une toupie. La conservation du moment cinétique est à l’origine de l’utilisation de ce qu’on appelle des gyroscopes pour guider et stabiliser les télescopes. Ils sont également utilisés dans d’autres appareils qui naviguent dans le ciel ou dans l’espace.

Revenant à notre exemple de la personne pointant un laser sur une pièce de monnaie à une distance de centaines de kilomètres, un gyroscope (ou un système de celui-ci) contrôlant le laser permettrait de maintenir l’alignement de manière continue et stable même si la personne était en mouvement. Les yeux fermés, le gyroscope vous indiquerait où changer le point laser pour le maintenir fixé sur la cible. Je n’entrerai pas dans les détails physiques, car j’avoue que ces questions de moment cinétique sont difficiles, je dirai seulement qu’avec un système gyroscopique on peut déduire la vitesse et la direction avec laquelle un avion ou un télescope spatial manœuvre.

Selon la conception originale du télescope spatial Le télescope Hubbletrois gyroscopes sont nécessaires pour qu’il fonctionne normalement dans l’espace. Chacun a un axe de rotation différent, et lorsque l’observatoire se tourne pour pointer vers une zone du ciel ou une autre avant de prendre des données, les gyroscopes indiquent précisément comment il doit le faire. Cet instrument de navigation est si important que lors de son lancement, le Le télescope Hubble Il disposait de six gyroscopes, en remplacement éventuel en prévision de la panne de l’un des trois nécessaires à son fonctionnement nominal. Durant la vie de Le télescope Hubbleles gyroscopes ont été remplacés de temps en temps, la dernière fois en 2009, deux ans avant les navettes spatiales, qui ont réalisé ce travail de fixation du Le télescope Hubbleils voleront pour la dernière fois.

Et voici le problème. Mon cousin m’a dit récemment que s’il n’avait pas remarqué qu’il approchait de la cinquantaine, de plus en plus de choses lui faisaient mal. Le problème c’est que ce n’est pas le cas il y a quelque chose de trop essentiel et d’irréparable. Au Le télescope Hubble34 ans après son lancement, de nombreux composants souffrent déjà, les gyroscopes sont les plus importants, et on ne peut plus y aller et réparer quoi que ce soit. Les six gyroscopes que j’avais étaient en panne depuis mon dernier service il y a 15 ans. Le dernier à avoir échoué l’a fait le 24 mai de cette année, laissant le Le télescope Hubble avec seulement deux agents. Par prudence, il a été décidé de laisser l’un d’eux de côté et de n’opérer qu’avec l’autre.

Le mode de fonctionnement avec un gyroscope, tel que l’état du gyroscope est désormais connu Le télescope Hubblece n’est pas gratuit. Le télescope ne peut pas changer d’orientation très rapidement. Cela signifie que si à tout moment vous observez une étoile dans une zone du ciel, la prochaine observation ne peut pas avoir lieu dans une autre zone éloignée, ce qui pourrait entraîner une perte d’informations sur l’orientation de l’observatoire et, par exemple, une perte de communication. avec lui. Cela dégrade l’efficacité du télescope, on perd plus de temps en ne pouvant pas optimiser son mouvement pour tirer le meilleur parti du temps. Même si ce n’est pas l’essentiel, il faut penser que le Le télescope Hubble Cela coûte 100 millions de dollars par an, le but est d’obtenir le maximum de rendement scientifique de cette dépense. En mesurant ce changement d’efficacité en argent, la dégradation du système de navigation nous fait désormais perdre environ 12 millions de dollars par an. De même, on ne peut plus observer un objet se déplaçant très rapidement, qui ne peut être qu’un objet du système solaire, par exemple un astéroïde sur une orbite plus proche que celle de Mars.

Mais le télescope peut continuer à fonctionner, sur la base d’une combinaison plus complexe des informations fournies par le gyroscope et d’autres instruments fournissant des données de positionnement par rapport à une référence. L’un de ces instruments est le capteur solaire, qui tente de localiser à tout moment la position du Soleil, même lorsque le Le télescope Hubble Vous devez toujours garder le Soleil « derrière vous », vous ne pouvez pas pointer à moins de 50º de l’étoile, vous vous grilleriez. Un autre instrument est le magnétomètre, qui n’est rien d’autre qu’une boussole assez précise qui fournit des informations d’orientation par rapport au champ magnétique terrestre. Enfin, l’orientation de Hubble peut être affinée en observant les étoiles. Mais ceux qui servent cet objectif ne peuvent pas être trop faibles, donc il n’y en a pas tellement pour que cette méthode soit très efficace, même s’ils fournissent les informations finales nécessaires pour que l’observatoire tourne là où il le doit, et puisse ensuite maintenir son orientation. . même lorsqu’il se déplace autour de la Terre au rythme d’un tour toutes les 95 minutes.

Que peut-il se passer dans le futur ? Les calculs disent que garder le Le télescope Hubble opérationnel avec un seul gyroscope, et à supposer qu’il y en ait un pour le remplacer, le télescope peut être actif encore une dizaine d’années. Au moins, la probabilité que les deux ne tombent pas en panne dans ce délai est de 70 %. Mais les difficultés du travail ne nous laissent pas seuls,

Outre les gyroscopes, le Le télescope Hubble Il a plus de difficultés à rester actif, à commencer par le fait qu’il descend lentement vers la Terre. Plusieurs projets sont déjà en cours depuis des années pour procéder à une révision complète de la Le télescope Hubble et poussez-le vers le haut, mais c’est une autre histoire, nous la laissons ici pour aujourd’hui en souhaitant longue vie aux gyroscopes du plus célèbre télescope spatial qui existe depuis des décennies.

Vide cosmique C’est une section dans laquelle nos connaissances sur l’univers sont présentées de manière qualitative et quantitative. Il vise à expliquer l’importance de comprendre le cosmos non seulement d’un point de vue scientifique, mais aussi d’un point de vue philosophique, social et économique. Le nom « vide cosmique » fait référence au fait que l’univers est et est en grande partie vide, avec moins d’un atome par mètre cube, alors que dans notre environnement, paradoxalement, il y a des quintillions d’atomes par mètre cube. cubique, qui nous invite à réfléchir sur notre existence et la présence de la vie dans l’univers. La section est composée Pablo G. Pérez Gonzálezchercheur au Centre d’Astrobiologie, et Eva Villaverdirecteur du Bureau Espace et Société de l’Agence Spatiale Espagnole et professeur chercheur à l’Institut d’Astrophysique des Îles Canaries.

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