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Observatoire d’Arecibo: Surveiller les astéroïdes, attendre ET

Note de l’éditeur: Le 6 novembre 2020, un câble principal supportant la plate-forme scientifique du radiotélescope s’est brisé, aggravant les dommages subis en août et laissant l’installation trop précaire pour être réparée. Après 57 ans de fonctionnement, le télescope sera mis hors service. Lire la couverture complète de la décision ici.

L’observatoire Arecibo, qui se trouve à Porto Rico, est le site du deuxième plus grand radiotélescope à antenne unique au monde. Parce que les radiotélescopes peuvent fonctionner à tout moment de la journée et dans toutes sortes de conditions météorologiques, l’observatoire fonctionne 24 heures par jour.

L’Observatoire Arecibo: le radiotélescope géant de Porto Rico en photos

Bien que l’observatoire fasse beaucoup de travail d’astronomie, il est peut-être plus connu pour avoir été le site de l’énorme message de recherche d’intelligence extra-terrestre (SETI) dirigé sur l’amas globulaire M13 en 1974.

Outre ses travaux scientifiques, Arecibo est connu pour être le lieu d’un combat décisif dans « GoldenEye », un film de James Bond de 1995 mettant en vedette Pierce Brosnan.

Le télescope fait partie du Centre national d’astronomie et d’ionosphère. La National Science Foundation a conclu un accord de coopération avec les trois entités qui la gèrent: SRI International, l’Association de recherche spatiale des universités et l’Université métropolitaine de Porto Rico (UMET).

En février 2018, la National Science Foundation – qui a fourni l’essentiel du financement de l’observatoire depuis les années 1970 – a annoncé qu’elle réduirait sa contribution annuelle de 8 millions de dollars à 2 millions de dollars d’ici l’exercice 2023. En avril 2018, l’Université de Floride centrale à Orlando a repris la gestion et les opérations de l’observatoire.

Construction

Il y a cinq décennies, les scientifiques ont recherché un radiotélescope proche de l’équateur, selon le site Web d’Arecibo. Cet emplacement permettrait au télescope de suivre les planètes passant au-dessus, tout en sondant la nature de l’ionosphère – la couche de l’atmosphère dans laquelle les particules chargées produisent les aurores boréales.

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William Gordon de l’Université Cornell, qui a poursuivi des études atmosphériques, a été l’une des principales forces derrière la construction d’Arecibo et son premier directeur. Le télescope a été construit dans une zone de gouffres calcaires qui «fournissaient une géométrie naturelle».

La parabole réfléchissante mesure 305 mètres de diamètre, 51 mètres de profondeur et couvre une superficie d’environ 20 acres (81 000 mètres carrés). Une plate-forme triangulaire est suspendue à 450 pieds (137 m) au-dessus de l’antenne par trois tours en béton. La plate-forme contient le bras azimutal, un dôme contenant deux sous-réflecteurs et un ensemble d’antennes qui peuvent être accordées sur une bande étroite de fréquences.

Arecibo était le plus grand radiotélescope jusqu’en juillet 2016, lorsque la Chine a terminé l’antenne géante du télescope sphérique à ouverture de cinq cents mètres (FAST). Ce plat – de la taille de 30 terrains de football – mesure 503 m de large.

Ouragan Maria

Le 20 septembre 2017, l’ouragan Maria a ravagé l’île de Porto Rico, endommageant l’observatoire d’Arecibo. La tempête de catégorie 4 a tué des centaines de personnes et provoqué des pannes d’électricité généralisées qui ont duré des mois. L’alimentation de l’observatoire a été rétablie le 9 décembre 2017.

Les dommages les plus importants ont été causés à l’antenne «d’alimentation de ligne» de 96 pieds (29 mètres), qui était suspendue au-dessus de l’antenne radio. Il s’est rompu pendant l’ouragan et a percé le plat en dessous lorsqu’il est tombé. Un projet de loi de dépenses fédéral adopté en février 2018 pour soulager Porto Rico a alloué 16,3 millions de dollars à la réparation de l’observatoire d’Arecibo.

«Des réparations d’urgence qui nécessitaient une attention immédiate, telles que le rapiéçage des toits et la réparation des alimentations électriques, sont en cours depuis mai après que le site a reçu un financement pour les secours aux ouragans», a déclaré l’Université de Floride centrale dans un communiqué publié en août 2018. «Des réparations supplémentaires qui nécessitera plus de temps et l’expertise sera complétée dès que possible. « 

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Message d’Arecibo

Arecibo a diffusé un message pictural dans l’espace en 1974, visant M13 – un amas globulaire d’étoiles. Il faudra du temps pour que le message y parvienne, car M13 est à environ 21 000 années-lumière.

L’astéroïde 2012 LZ1 est à peu près sphérique et tourne une fois toutes les 10 à 15 heures. Cette image détaillée a été prise le 19 juillet 2012 par des chercheurs de l’Observatoire d’Arecibo à Porto Rico, alors que l’astéroïde se trouvait à 10 millions de kilomètres. La résolution est de 7,5 mètres, ce qui équivaut à voir un ballon de basket à New York depuis Porto Rico. (Crédit d’image: USRA)

Selon SETI, la diffusion est à peu près identique à une diffusion omnidirectionnelle de 20 billions de watts. En termes simples, l’émission serait visible par à peu près n’importe quel récepteur de la galaxie qui est à peu près de la même taille que l’antenne d’Arecibo.

«Nous avons traduit le message radiofréquence en une tonalité sonore qui a été diffusée par les orateurs lors de la cérémonie. [the tone] a commencé, une grande partie du public s’est levée spontanément et est sortie de la tente et a regardé le télescope », se souvient le directeur d’Arecibo Harold Craft dans un communiqué de presse de l’Université Cornell de 1999 marquant le 25e anniversaire.

Dans les décennies qui ont suivi, SETI a lancé le message comme une étape importante pour aider à comprendre les défis de la communication avec les extraterrestres. « Bien qu’il soit peu probable que cette courte enquête suscite jamais une réponse, l’expérience a été utile pour nous amener à réfléchir un peu aux difficultés de communication à travers l’espace, le temps et un écart de culture vraisemblablement large », a écrit SETI sur son site Web.

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Suivi des astéroïdes, des exoplanètes

De nos jours, Arecibo est fréquemment utilisé pour trouver des astéroïdes qui se balancent près de la Terre. L’observatoire se concentre sur ceux qui pourraient présenter un danger pour la planète, s’efforçant de mesurer avec précision leurs tailles pour mesurer l’impact potentiel qu’il pourrait avoir.

En 2013, par exemple, l’observatoire a observé l’arrivée de l’astéroïde 2012 DA14, qui est passé à moins de 27 000 kilomètres de la Terre. C’était un survol proche, mais la NASA a souligné que l’astéroïde passait à une distance de sécurité.

Outre la recherche sur les astéroïdes, Arecibo est également le site du Laboratoire d’habitabilité planétaire de l’Université de Porto Rico à Arecibo. Le groupe dispose d’un catalogue de planètes habitables qui suit le nombre de mondes extraterrestres dans d’autres systèmes solaires qui pourraient se trouver dans la zone Boucle d’or, ou dans une zone qui n’est ni trop chaude ni trop froide pour la vie, de leurs étoiles respectives.

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