Aux petites heures du matin du 10 avril, un câble de support de l'observatoire d'Arecibo s'est détaché de son support et s'est écrasé à travers la face du réflecteur principal ci-dessous. Images prises sous le plat emblématique de 305 mètres, rendu célèbre par des films tels que Contact et Oeil doré, montrent une quantité incroyable de dégâts. La section de câble épais, estimée à environ 6 000 kilogrammes (13 000 livres), n’avait guère de difficulté à déchirer la structure à mailles fines du réflecteur.

Pire encore, le câble a également heurté le soi-disant «dôme grégorien», la structure suspendue au-dessus de la parabole où sont montés les instruments sensibles. Au moment de la rédaction de cet article, on ne sait toujours pas si ces instruments ont été endommagés ou non, bien que la NASA ait au moins déclaré que l'équipement qu'ils utilisent à l'intérieur du dôme semble avoir survécu indemne. À tout le moins, les dommages à la structure du dôme lui-même devront être corrigés avant que l'Observatoire puisse reprendre ses activités normales.

L'Observatoire Arecibo par JidoBG (CC-BY-SA 4.0)

Mais combien de temps dureront les réparations et qui va les payer? Ce n’est un secret pour personne que le financement du télescope vieux de 60 ans est difficile à obtenir depuis au moins le début des années 2000. Le coût de la réparation des dommages relativement mineurs au télescope subis lors de l'ouragan Maria en 2017 aurait peut-être été suffisant pour fermer l'installation de façon permanente s'il n'y avait pas eu un consortium dirigé par l'Université de Floride centrale. Ils ont accepté de partager le fardeau du fonctionnement de l'Observatoire avec la National Science Foundation et de mettre en place plusieurs millions de dollars de financement supplémentaire.

Il est bien trop tôt pour savoir combien de temps et d’argent il faudra pour remettre l’Observatoire d’Arecibo à son statut opérationnel, mais avec la situation mondiale actuelle, il semble probable que le télescope sera hors service pendant au moins le reste de l’année. Étant donné que les réparations des dommages de 2017 ne sont toujours pas terminées, peut-être même plus longtemps que cela. En attendant, les astronomes du monde entier se retrouvent sans cette ressource tout à fait unique.

Une relique de la guerre froide

La raison pour laquelle la perte d'Arecibo pourrait être un tel problème n'est peut-être pas immédiatement évidente. Après tout, ce n’est qu’un radiotélescope. Ce n’est même plus le plus grand, car ce titre lui a été repris en 2016 par le télescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST) en Chine. Les chercheurs pourraient sûrement transférer leurs expériences à d'autres observatoires?

Dans certains cas, ils le feront probablement. Mais l'Observatoire d'Arecibo a une particularité qui le rend unique parmi tous les grands radiotélescopes du monde. Il peut faire quelque chose que même le FAST, bien plus moderne, n'est pas capable de faire: il a la capacité de transmettre, où les autres ne peuvent servir que de récepteurs. Cela permet à Arecibo d'effectuer l'astronomie radar, en transmettant des micro-ondes et en observant comment ils se reflètent sur des objets éloignés.

Ouvriers installant les panneaux grillagés du réflecteur en 1963.

Normalement, la transmission n'est pas quelque chose qu'un radiotélescope devrait faire. On ne s'attendrait pas à ce qu'un télescope optique projette de la lumière dans le ciel. Mais l’Observatoire d’Arecibo n’a pas été conçu comme un radiotélescope au départ, du moins pas principalement. Son objectif initial était d'aider à détecter les missiles balistiques intercontinentaux nucléaires lancés depuis l'Union soviétique.

À la fin des années 1950, l’Advanced Research Projects Agency (maintenant connue sous le nom de DARPA) a commencé à chercher des moyens de détecter les ICBM entrants alors qu’ils rentraient dans l’atmosphère terrestre. Il était généralement entendu qu'un objet voyageant à des vitesses de rentrée dans l'atmosphère laisserait une traînée ionisée dans son sillage, et qu'en outre, cela apparaîtrait comme une signature radar distinctive. Mais il y avait peu de données concrètes sur le sujet, et encore moins sur la région de la haute atmosphère connue sous le nom d'ionosphère.

Pour aider à combler ces lacunes et, espérons-le, produire un moyen fiable de détecter et de suivre les ogives potentielles ICBM, un contrat entre l'Université Cornell et l'ARPA a conduit à la construction de ce qui s'appelait alors l'Observatoire ionosphérique d'Arecibo en 1963. En envoyant de puissantes transmissions radar dans l'ionosphère et en étudiant l'écho de retour, l'installation serait capable d'étudier les interactions électromagnétiques aux bords vaporeux de l'atmosphère.

Atteignant les étoiles

Le domaine de la radioastronomie en était encore à ses débuts lorsque l'antenne a été construite, mais il n'a pas fallu longtemps avant que la véritable valeur scientifique d'Arecibo ne devienne apparente. L'étude de l'ionosphère avait certes une valeur, mais les équipements sensibles de l'observatoire pouvaient voir bien plus loin que cela. Moins d'une décennie après leur mise en ligne, les données de l'antenne ont pu confirmer l'existence d'étoiles à neutrons et identifier le premier pulsar binaire.

La première image jamais prise d'un astéroïde.

La capacité de l’installation à transmettre des signaux dans l’espace lointain offrait également des possibilités alléchantes. En 1974, des chercheurs ont diffusé ce que l'on a appelé le message Arecibo vers l'amas d'étoiles M13. Cette rafale de 210 octets d'informations numériques comprenait des images simples de la forme humaine et du radiotélescope lui-même.

Il représentait la première et à ce jour la seule tentative concertée de communiquer directement avec une vie extraterrestre potentielle. Les compositeurs du message, qui comprenaient Frank Drake et Carl Sagan, ne s’attendaient pas vraiment à une réponse; mais le fait que l'humanité était capable de l'envoyer en premier lieu était vu comme un tournant technologique.

En 1989, Arecibo a pu capturer les premières images directes d'un astéroïde dans l'espace. Habituellement, les astéroïdes sont trop éloignés et trop petits pour être plus qu'une spécification de lumière à travers un télescope optique, mais lorsqu'ils sont vus par radar, la forme et la rotation de Castalia pouvait être observé facilement.

Les données recueillies par la parabole en 1990 seront plus tard utilisées pour confirmer pour la première fois l'existence de planètes en dehors de notre propre système solaire. Nous savons maintenant qu'il y a des milliers de ces soi-disant exoplanètes, et d'autres sont encore en cours de découverte grâce à un vaisseau spatial dédié à la chasse aux planètes qui doit leurs origines à Arecibo.

Un avenir incertain

À ce jour, l'observatoire d'Arecibo reste le plus grand et le plus puissant émetteur d'espace lointain au monde. Les images radar qu’il est capable de générer d’objets distants sont absolument sans précédent, même 60 ans après sa construction. Plus que de satisfaire notre curiosité pour le cosmos, cette capacité en fait une partie importante du programme de défense planétaire de la NASA. Nous nous appuyons déjà fortement sur des actifs orbitaux désuets pour aider à identifier et à suivre les astéroïdes potentiellement dangereux à l'approche de la Terre, la perte des capacités radar uniques d'Arecibo ne fait qu'aggraver une mauvaise situation.

Le plat de 70m à Goldstone

Jusqu'à ce que l'observatoire Arecibo soit en mesure de revenir en ligne, notre solution la plus proche d'une sauvegarde est le Goldstone Deep Space Communications Complex en Californie. Plutôt qu’un plat énorme, il est composé de cinq antennes indépendantes, dont la plus grande mesure moins d’un quart du diamètre du réflecteur principal d’Arecibo.

Bien qu'elles ne soient pas aussi sensibles, les antennes multiples ont l'avantage qu'elles peuvent chacune être dirigées vers une cible distincte. C'est parce que Goldstone est principalement chargé de maintenir les communications avec des vaisseaux spatiaux éloignés, souvent plusieurs à la fois. Les antennes peuvent être utilisées comme radiotélescopes, mais uniquement lorsqu'elles ne sont pas activement engagées dans les communications spatiales. Ce temps de recherche limité est devenu encore plus précieux avec l'afflux d'anciens chercheurs d'Arecibo qui se disputeront du temps sur l'équipement.

La réalité est qu'une grande partie des recherches menées à l'Observatoire d'Arecibo devra être suspendue pour le moment. Il n’ya pas de remplacement direct pour l’ensemble unique de capacités du radiotélescope, et le temps de recherche disponible sur des installations de moindre importance ne sera pas suffisant pour couvrir la demande accrue. Pourtant, le besoin scientifique évident de remettre l’Observatoire en ligne ne facilite pas automatiquement la logistique pour le rendre plus facile. Au moins pour le moment, la capacité de l’humanité à scruter le cosmos sera un peu plus limitée que ce à quoi nous nous sommes habitués.

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