Nous fêtons en 2010 le vingtième anniversaire du téléscope spatial Hubble. Lancé depuis le Kennedy Space Center en Floride par la navette Discovery, ce concentré de technologie orbite à 600km de la Terre. Hubble représentait l'aboutissement d'un programme estimé à 1,5 milliards de dollars, et portait l'espoir de milliers de scientifiques. C'est donc à l'aube des années 90 que l'astronomie a réalisé son rêve le plus fou: accrocher au firmament un observatoire puissant, au delà des perturbations atmosphériques, dont le regard perçant plongerait dans les
abysses du Temps. Parti
pour voir naître galaxies et étoiles, photographier les planètes à bout
portant, détecter la matière obscure, traquer les astres lointains aux
confins de l'Univers, changer notre vision du monde.
Hubble a une masse de 11 tonnes, mesure 13,2m pour 4,2m de diamètre. Son miroir primaire fait 2,4m.
Mais l'histoire d'Hubble va se révéler rocambolesque, et ce depuis les premiers jours. De réparations en améliorations, le téléscope aura bénéficié de soins constants de la part de la NASA et de l'ESA. Un véritable bijou, mais livré en kit :)
Par delà le miroir
Prévu pour un lancement en 1986, le programme Hubble subira les conséquences de l'explosion en vol de la navette Challenger, repoussant déjà l'échéance.
Les premières images obtenues allaient susciter quelques émois parmi le gratin venu assister au lancement. Habituellement, les cérémonies inaugurant les programmes spatiaux sont l'occasion de sortir champagne et petits fours, mais Hubble offrira une surprise de taille: il était complètement myope! Pour les décideurs politiques et scientifiques à la tête de cet investissement colossal, ce fût une véritable douche froide.
La cause du dysfonctionnement a fait l'objet de multiples enquêtes. 20 ans après, on sait que l'origine du problème venait d'un défaut de polissage du miroir: un défaut d'épaisseur équivalent à 1/50ème de l'épaisseur d'une feuille de papier. Une mission fût mise en place pour les premières réparations et nécessita 11 mois d'entraînement. Le 4 décembre 1993, quatre astronautes décollent à bord d'Endeavour pour installer un module, le COSTAR, corrigeant l'aberration optique.
Facture du garagiste: 629 millions de dollars tout de même...
L'astronaute Kathryn C. Thornton soulève le Corrective Optics Space
Telescope Axial Replacement (COSTAR) avant son arrimage.
Upgrades
Après le succès de la mission de 1993, la NASA organise une seconde intervention sur Hubble, suite aux progrès faits sur l'instrumentation. En février 1997, Discovery emmène sept astronautes pour installer de nouveaux composants.
La Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) et le Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) remplacent alors des dispositifs obsolètes.
NICMOS est un ensemble de trois caméras très performantes dans l'infrarouge, autorisant un sondage de l'Univers en profondeur, ce qu'aucun dispositif optique ultraviolet n'avait offert.
STIS est une sorte de super-capteur sensible à la lumière, améliorant le pouvoir optique d'Hubble d'un facteur 500. Il a permis l'étude de la masse des objets, des naissances d'étoiles et des trous noirs supermassifs.
Un chaudron turbulent créateur d'étoiles dans la galaxie Centaurus
Prévue pour juin 2000, la 3ème mission sur Hubble devait procéder à des réarages preventifs. Mais la panne d'un gyroscope précipitera la NASA dans l'urgence. Cette mission se déroula alors en deux parties, commençant en décembre 1999.
Hubble sera placé en safe mode jusqu'à l'arrivée des astronautes. Cette fois, un nouvel ordinateur est installé, 20 fois plus rapide et capable de stocker 6 fois plus de données (et surtout moins pénible au niveau du logiciel de pilotage). Un nouveau transmetteur vers la Terre prend place, ainsi qu'une "carapace thermique" améliorée (Hubble fait le tour de la Terre toutes les 90 minutes).
La quatrième intervention a lieu en mars 2002. L'installation des gyroscopes ayant été un succès, cette mission apportera des avancées technologiques majeures.
Le dispositif ACS remplace alors la caméra existante, pour un potentiel 10 fois supérieur. Avec un champ d'observation plus large, Hubble est capable d'observer des objets plus distants (Hubble Deep Field).
D'autres dispositifs sont installés: les panneaux solaires dernière génération qui lui confèrent 30% de puissance en plus, et un nouveau système de refroidissement et de blindage.
Une dernière mission en mai 2009 a intercepté Hubble pour lui apporter les dernières évolutions en matière d'optique: le COS (Cosmic Origins Spectrograph) remplace le COSTAR, et la Wide Field Camera 3 est fixée. Le COS permet entre autre l'étude des gaz, ses évolutions et l'influence sur les galaxies proches.
Un instrument inestimable
Au final, et malgré les turpitudes qui ont jalonné son existence, Hubble aura délivré des clichés absolument magnifiques, et des avancées notables:
- Hubble a fourni, en 1994, des images de la collision de la comète Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter.
- La preuve que des planètes gravitent autour d'étoiles autres que le Soleil a été obtenue pour la première fois avec Hubble.
- Les observations avec Hubble ont également prouvé que la matière sombre de notre galaxie n'est pas constituée uniquement de petites étoiles peu lumineuses.
- Certaines des observations menant au modèle actuel de l'accélération de l'expansion de l'Univers ont été effectuées à l'aide du télescope spatial Hubble.
- La théorie avançant que la plupart des galaxies contiennent un trou noir en leur centre a été partiellement confirmée par de nombreuses observations.
- En décembre 1995, Hubble a photographié le champ profond de Hubble, une région couvrant un 30-millionièmes du ciel et contenant plusieurs
milliers de galaxies. Une autre image, mais du ciel austral, a aussi été faite et est très semblable, renforçant la thèse que l'univers est
uniforme à grande échelle et que la Terre occupe un endroit quelconque
dans l'univers.
Back to the future
En 2014, le James Webb Space Telescope remplacera Hubble. Son miroir de 6,5 mètres et sa technologie devraient permettre d'autres découvertes majeures. Il sera placé au point Lagrange L2 à 1,5 million de km de la Terre.
Hubble lui, continuera de nous abreuver de merveilles comme celles-ci, avant de retomber dans l'océan: