Une énorme lentille pour le plus grand télescope et ses 3,2 milliards de pixels
Le Large Synoptic Survey Telescope est un super-télescope étasunien en cours de construction au nord du Chili. Il bat tous les records avec une matrice de capteurs constituée de 3,2 milliards de pixels et la plus grosse lentille du monde.
La lentille dans son laboratoire.
Comme nous le relations un peu plus tôt en septembre, la matrice de capteurs du super-télescope Large Synoptic Survey Telescope (LSST) est achevée. Pour accompagner les 3,2 milliards de pixels qui la composent, une lentille géante de 1,57 m de diamètre a été construite par les scientifiques. On peut dire sans peine que le LSST est le plus grand appareil photographique jamais construit par l'homme.
Trois lentilles, dont une géante de 1,57 m
La construction du télescope est sous la supervision du National Accelerator Laboratory (SLAC) et est achevée à 90 %. Le miroir primaire mesure 8,42 m de diamètre alors que le champ d'observation de 3,5° est équivalent à 40 fois la surface de la Lune. La matrice de capteurs est construite à l'aide d'un peu moins de 200 capteurs plus classiques de 16 Mpx chacun.
Pour alimenter les 3,2 milliards de pixels, la lumière doit passer par une construction optique à la hauteur de la démesure du LSST. Elle s'organisera notamment autour de trois éléments. La plus grande lentille mesure ainsi 1,57 m de diamètre. Grâce à une structure en fibre de carbone, la deuxième lentille de “seulement” 1,2 m de diamètre est maintenue avec la première. Une fois assemblé la structure pèse tout de même 495 Kg.
La super-lentille montée dans sa structure en fibre de carbone.
Contrairement à ce qu'on pourrait accroire en observant les photos, la grande lentille est plutôt fine et ne remplit pas le bloc optique. En effet, elle ne mesure que 10 cm d'épaisseur. Confectionnés par le laboratoire Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), les deux énormes morceaux de verre viennent d'être livrés après cinq années de labeur.
Une troisième “petite” lentille de 72 cm est en cours de production et sera livrée dans le mois, selon le laboratoire Livermore. En fin de compte, les trois lentilles constitueront l'assemblage optique du télescope, mais ce n'est pas tout. Des filtres pour couvrir six bandes différentes de longueurs d'onde vont également être de la partie. Le LSST pourra prendre des images du ciel dans le spectre visible pour l'œil humain.
La deuxième lentille de 1,2 m positionnée sur le dessous de la structure.
20 milliards de galaxies à découvrir dans les dix ans
Sur une période d'une décennie, l'instrument sera capable de détecter 20 milliards de galaxies. Ce sera la première fois que ce nombre dépasse celui de la population humaine. Les scientifiques veulent notamment créer une sorte de timelapse du ciel grâce à des prises de vue à intervalle régulier. Pour se rendre compte de la performance, un seul cliché du LSST peut “remplir” l'équivalent de 1 500 télévisions en haute définition.
Quand j'ai intégré le laboratoire Livermore, je n'avais pas imaginé que j'allais travailler à la conception d'une lentille inédite dans son genre pour un télescope lui aussi inédit dans sa catégorie.
Concernant le site du projet, c'est le Chili (Amérique du Sud) et plus précisément le sommet du Cerro Pachón qui a été choisi. À une altitude de 2 680 m, le site a évidemment été sélectionné pour la présence d'infrastructures qui rendent possible la construction d'un tel objet. Mais l'élément primordial qui a retenu l'attention des astronomes est le nombre de nuits claires dans l'année en parallèle à des conditions météorologiques favorables et l'absence d'éclairage urbain aux alentours.
Le LSST commencera son service aux côtés de deux autres postes d'observation déjà présents non loin de son emplacement : l'observatoire Gemini et le télescope SOAR. La première lumière du télescope est prévue entre 2020 et début 2021 — si aucun imprévu n'est rencontré — et viendra ainsi conclure près de vingt ans de travail.
Plus d'images sont disponibles sur le compte Flickr du SLAC.
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