Hubble : localisation, fonctionnement et découvertes du télescope
Lancé en avril 1990, le télescope spatial Hubble a fêté cette année ses 32 ans. Malgré son âge, Hubble n'est pas encore prêt à tirer sa révérence. Il reste aujourd'hui un instrument astronomique de pointe qui continue à nous surprendre par ses performances. Il fait même l'objet d'une page dédiée sur le site internet de la NASA. Chaque année, il transmet des photos stupéfiantes des confins de l'espace et permet aux astronomes de faire de nouvelles découvertes.
Or, le télescope spatial chute doucement vers la Terre et devait être désorbité d'ici la fin de la décennie, faute de solution pour le remonter à une altitude supérieure. Mais récemment, la société SpaceX a proposé de se charger de cette opération qui pourrait sauver le vieux télescope et prolonger sa vie. Cette possibilité reste à affiner puisque la fusée Dragon de SpaceX qui pourrait être utilisée n'est pas équipée d'un bras robotique comme l'était la navette spatiale qui assurait jusqu'alors la maintenance du télescope. Il sera donc nécessaire d'adapter la fusée pour cette occasion.
Où se trouve le télescope Hubble ?
Le télescope spatial Hubble se trouve en orbite autour de la Terre et effectue un tour de notre planète toutes les 100 minutes. Il évolue à environ 550 kilomètres au-dessus de nos têtes. Cette altitude diminue progressivement, puisque le télescope est irrémédiablement attiré vers la Terre. Il tombe ainsi peu à peu vers l'atmosphère de notre planète. Mais cela est parfaitement normal et prévu par la NASA qui l'a réhaussé à plusieurs reprises sur son orbite. À l'avenir, cette opération pourrait être confiée à la société SpaceX.
Quelle est la particularité du télescope Hubble ?
Hubble est un télescope spatial, ce qui signifie qu'au lieu de se trouver sur le sol terrestre, il évolue dans l'espace. Ce type de télescope, onéreux et d'une grande complexité technique, présente de nombreux avantages en astronomie.
En effet, sa position permet de s'affranchir de l'atmosphère qui a tendance à brouiller l'image perçue par l'appareil, de la pollution lumineuse, mais également de la météo et en particulier des nuages. Elle permet également de capter un plus grand nombre de longueurs d'onde comme les infrarouges et les ultra-violets qui sont partiellement absorbés par l'atmosphère et donc moins perceptibles par les télescopes terrestres.
Hubble est également un télescope bien spécial puisqu'il a été conçu pour être réparé et amélioré au fil des missions de maintenance réalisées par la NASA, grâce à la navette spatiale. Cette dernière n'est plus en service depuis 2011, signant la fin de la vie d'Hubble, sauf si une autre société décide de se charger du travail.
Comment fonctionne le télescope Hubble ?
D'un poids total de 11 tonnes et d'une longueur de 13,2 mètres, le télescope Hubble reste, malgré ses 32 ans, un des outils astronomiques les plus performants que l'on ait conçu. D'une forme tubulaire, il comporte deux miroirs qui lui permettent de capter la lumière. Le miroir primaire situé au fond du tube renvoie la lumière vers le miroir secondaire, qui la dirige à son tour vers l'autre extrémité du télescope contenant les différentes caméras et les instruments de l'appareil.
Comment Hubble prend des photos ?
Les clichés que l'on connaît ne sont pas transmis tels quels par Hubble. En réalité, les images que ce dernier fournit aux scientifiques sont bien moins jolies que ce que nous imaginons. Au départ, les photos sont en noir et blanc et contiennent généralement des erreurs. "Nous combinons plusieurs images du même objet pour réduire les marges d'erreur créées par l'instrument de mesure ou pour permettre d'avoir un angle de vue plus grand", explique Mathias Jäger, porte-parole du département Hubble de l'ESA sur France 24.
L'image est ensuite colorisée, de manière plus ou moins arbitraire. Les objets célestes émettent de la lumière dans des longueurs d'onde que l'œil humain ne peut percevoir. "Nous choisissons la couleur appropriée, mais ce n'est pas une couleur que nous voyons de nos propres yeux" continue Mathias Jäger. Les scientifiques doivent donc choisir des couleurs que nous pouvons percevoir. Les teintes chatoyantes des nébuleuses sont des nuances appliquées par les scientifiques, mais ne reflètent pas forcément la réalité.
Quelle est la mission du télescope Hubble ?
Lors de sa conception, la mission principale confiée au télescope spatial Hubble était de déterminer l'âge et la taille de l'Univers. Depuis son lancement, il affine régulièrement ses conclusions au fil de ses découvertes. Au cours de son existence, il a réalisé de nombreuses autres missions comme l'observation d'étoiles et de pouponnières d'étoiles, l'étude de trous noirs et de galaxies ou encore la photographie de champs profonds.
Quelles sont les grandes découvertes du télescope Hubble ?
Au cours de ses dizaines d'années de service, Hubble a fait de nombreuses découvertes qui ont permis d'améliorer considérablement nos connaissances sur l'Univers qui nous entoure. Vous pouvez retrouver les images qu'il a transmises sur le site de la NASA. Parmi ces découvertes, certaines constituent des tournants dans l'histoire de la recherche spatiale :
Photographie emblématique du travail du télescope, le champ profond d'Hubble est une photographie d'une zone de l'Univers qui représente un 30 millionième du ciel et qui contient pourtant 3 000 galaxies. Réalisé en 1995 pendant 10 jours d'affilés, ce cliché a permis d'étudier les galaxies lointaines et l'expansion de l'Univers.
Au cours de ses observations, Hubble s'est également intéressé au système solaire. Il a notamment découvert plusieurs lunes comme Mab et Cupid, deux satellites naturels d'Uranus, mais également Nix et Hydra, deux lunes de Pluton.
En 2010, Hubble a découvert une comète qui s'est avérée être le résultat d'une collision récente entre deux astéroïdes. Cet objet, nommé P/2010 A2, est le premier du genre a avoir été observé.
En 1994, Hubble a permis une observation sans précédent dans l'histoire de la recherche astronomique. La comète Shoemaker-Levy 9, fragmentée par la force de gravité de Jupiter, est entrée en collision avec la planète géante. Les fragments ont laissé des marques sombres sur Jupiter, avant de finir par s'estomper avec le temps. Un tel impact a été à nouveau observé en 2009 par Hubble sans que l'on puisse identifier l'objet qui en est responsable.
La mission initiale d'Hubble était de déterminer l'âge et la vitesse d'expansion de l'Univers. À ce titre, le télescope n'a pas démérité puisqu'il continue encore aujourd'hui à affiner ses résultats au fil des observations. C'est à l'aide des changements de luminosité des étoiles que Hubble peut mesurer des distances et en tirer des résultats sur l'expansion de l'Univers.
Lorsque l'astronome Edwin Hubble a décrit les différents types de galaxies qui peuplent l'Univers, il ne disposait pas de télescope spatial pour illustrer ses propos. Le télescope Hubble a permis d'affiner cette classification et de découvrir des détails sur les différentes formes de galaxies.
À 12,9 milliards d'années-lumière de la Terre se trouve l'étoile Earendel. Découverte par Hubble en mars 2022, il s'agit de l'étoile la plus éloignée jamais observée. Hubble bat ainsi son propre record, puisque c'était déjà lui qui avait découvert en 2018 l'étoile Icare, considérée à l'époque comme l'étoile la plus lointaine connue.
Qu'est-ce que Hubble a vu le jour de votre anniversaire ?
Depuis 1990, le télescope Hubble scrute le ciel sans interruption et enchaîne les découvertes. Ainsi, chaque jour de l'année, il observe un objet céleste ou un autre. Pour fêter les 30 ans d'Hubble, la NASA a mis à disposition un outil en ligne qui vous permet de savoir ce que le télescope a vu le jour de votre anniversaire.
Quel est l'intérêt du télescope James Webb par rapport au télescope Hubble ?
Le télescope James Webb vient compléter le travail de Hubble grâce à de nouvelles compétences. En effet, les deux télescopes sont très différents l'un de l'autre. James Webb dispose d'un miroir plus grand que son prédécesseur. D'un diamètre de 6,5 mètres, ce dernier lui permet de capter plus de lumière et d'observer des objets situés beaucoup plus loin. Il est capable de capter des objets "dix à cent fois plus faibles que ce que Hubble peut observer" rapporte le magazine SciencePost.
Les deux télescopes ne captent pas les mêmes longueurs d'onde. Autrement dit, James Webb peut percevoir des rayons lumineux auxquels Hubble n'était pas sensible, notamment les rayons infrarouges moyens. Or, les étoiles froides et les planètes émettent de la lumière dans ces longueurs d'onde. Il est donc important de capter l'infrarouge pour étudier l'Univers.
La localisation des deux télescopes est également très différente. Alors que Hubble se trouve en orbite à 550 kilomètres de la Terre, James Webb a effectué un long voyage avant de se placer à 1,5 million de kilomètres de notre planète. Il ne sera donc pas gêné par cette dernière dans ses observations. Cependant, en cas de panne, il sera impossible de se rendre sur place pour effectuer des travaux de maintenance.
Qui a créé le télescope Hubble ?
Le télescope Hubble a été créé par la NASA en collaboration avec l'ESA, l'agence spatiale européenne. Cette dernière a en effet fourni une caméra ainsi que les panneaux solaires qui servent à fournir son énergie au télescope. Ce partenariat permet à l'ESA de profiter de 20% du temps d'utilisation de Hubble.
Quand a été lancé le télescope Hubble ?
Le télescope spatial Hubble a été lancé le 24 avril 1990. À l'époque, son départ avait été retardé plusieurs fois pour différentes raisons et notamment à cause de l'explosion de la navette spatiale Challenger le 28 janvier 1986.
Une fois placé en orbite par la mission STS-31 à bord de la navette spatiale Discovery, le télescope avait montré certaines défaillances techniques, le rendant quasiment inutilisable. Ses images étaient floues : le télescope était littéralement myope. Parallèlement, plusieurs instruments tombaient en panne et le projet semblait être un désastre...
En 1993, la NASA a alors réalisé une mission de sauvetage qui dura cinq jours. La mission STS-61 deviendra célèbre pour avoir remis sur pieds le télescope Hubble en remplaçant notamment deux gyroscopes et des panneaux solaires au cours de sorties extravéhiculaires de plusieurs heures.
Pourquoi le nom Hubble ?
Le télescope spatial Hubble a été nommé en hommage à l'astronome Edwin Hubble qui a vécu au début du 20e siècle. Ses travaux les plus célèbres portent sur les galaxies, puisque c'est lui qui a établit la classification des galaxies selon leur morphologie que l'on utilise encore de nos jours. Il découvre également que les galaxies s'éloignent les unes des autres de plus en plus rapidement, permettant de comprendre que l'Univers est en expansion.