Miroir, mon beau miroir…
02/10/13

Cinq ans. C’est le nombre d’années durant lesquelles toutes les nuits, l’ILMT, télescope à miroir liquide, aura le nez braqué vers les étoiles. Sa mission sera notamment d’étudier la variabilité photométrique des objets présents dans un large champ d’observation. Cette étude devrait permettre de détecter plus de 9000 quasars, et parmi eux, des mirages gravitationnels, ces phénomènes physiques où des images multiples d'une même source lumineuse sont visibles aux yeux d'un observateur à cause de la présence d'un objet massique proche de la ligne de visée de la source, déviant les rayons émis par celle-ci. L’intérêt? D'une part, mieux évaluer l’expansion de l’univers ainsi que la fraction de matière de son contenu et, d'autre part, étudier la distribution de masse des déflecteurs responsables des mirages gravitationnels. Une collaboration internationale à laquelle a grandement contribué un doctorant liégeois, d’abord en mettant au point un système permettant de détecter les ondelettes qui pourraient déformer la surface du miroir, ensuite en établissant des prévisions sur l’apport scientifique du télescope.

Rayon miroir parabolique1C’est une technologie pour le moins innovante sur laquelle s’est penché François Finet, astrophysicien à l’Institut d’Astrophysique et de Géophysique de l’ULg, en intégrant son objet de thèse à un projet de recherche international. Il a en effet contribué à la réalisation de l’ILMT (International Liquid Mirror Telescope), un télescope à miroir liquide de 4 mètres de diamètre, et à une réflexion autour de la mission scientifique que l'instrument pourra remplir. La prochaine étape sera de l’assembler en Inde avant de le calibrer, et de commencer les observations du ciel. Et en parcourant le programme ambitieux de cet instrument peu banal, il y a de quoi avoir des étoiles plein les yeux. Avant de plonger dans ce projet singulier, peut-être est-il bon de revenir sur les caractéristiques de cette technologie encore méconnue du grand public.

Miroir liquide ?

Difficile, en pensant à notre salle de bain ou au rétroviseur de notre voiture, d’imaginer comment un miroir pourrait être liquide. Pourtant, l’idée est presque déconcertante de simplicité. En faisant tourner du mercure, liquide réfléchissant, sur un plateau circulaire dont l’axe est parfaitement vertical, on obtiendra un miroir parabolique. En plaçant un capteur au foyer, le point où tous les rayons lumineux captés par le miroir sont réfléchis, on obtient un télescope.

Cette idée est basée sur les principes physiques d’un liquide en rotation. En faisant tourner un liquide sur lui-même dans un espace circulaire bien délimité, ce dernier va subir l'action de deux forces. La gravité, qui va exercer une force vers le bas, et la force centrifuge, qui va exercer une force vers l’extérieur (voir schéma ci-dessous). A sa position d'équilibre, la surface du liquide est perpendiculaire à la résultante de ces deux forces. La force centrifuge étant d’autant plus forte que l’on s’écartera du centre,  la surface du liquide est donc de plus en plus inclinée à mesure que l'on s'éloigne du centre du mirroir. La surface résultante est une parabole.

Rotation Miroir

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