60 ans après avoir regardé le ciel pour la première fois, le radiotélescope de Parkes fait toujours des percées

60 ans après avoir regardé le ciel pour la première fois, le radiotélescope de Parkes fait toujours des percées
Radiotélescope de Parkes

Crédit : CSIRO

Le radiotélescope Parkes de 64 mètres du CSIRO a été mis en service le 31 octobre 1961. À l’époque, il s’agissait du radiotélescope le plus avancé au monde, incorporant de nombreuses fonctionnalités innovantes qui sont depuis devenues la norme dans toutes les antennes paraboliques.

Grâce à ses premières découvertes, il est rapidement devenu le principal instrument de son genre. Aujourd’hui, 60 ans plus tard, c’est toujours sans doute le meilleur radiotélescope à antenne parabolique au monde. Il effectue toujours des travaux scientifiques de classe mondiale et fait des découvertes qui façonnent notre compréhension de l’Univers.

Les origines du télescope remontent aux recherches radar menées en temps de guerre par le Laboratoire de radiophysique, qui fait partie du Conseil pour la recherche scientifique et industrielle (CSIR), le précurseur du CSIRO. Sur les falaises de Sydney à Dover Heights, le laboratoire a développé un radar pour une utilisation dans le théâtre du Pacifique. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, la technologie a été réorientée vers des applications pacifiques, notamment l’étude des ondes radio du Soleil et au-delà.

Radiotélescope Parkes Australie

Le radiotélescope de Parkes est toujours une icône de la science australienne et fait partie de l’Australia Telescope National Facility. Crédit : CSIRO

En 1946, le physicien britannique Edward « Taffy » Bowen est nommé chef du Laboratoire de radiophysique. Il avait été l’un des brillants ingénieurs, surnommés « boffins », qui ont développé le radar dans le cadre des recherches militaires britanniques secrètes d’avant-guerre. Le Laboratoire de radiophysique disposait d’un groupe dédié à la radioastronomie, dirigé par le brillant Joseph (Joe) Pawsey. De nombreux membres du groupe sont devenus des leaders dans le domaine naissant de la radioastronomie, notamment Bernie Mills, Chris Christiansen, Paul Wild, Ruby Payne-Scott (la première femme radioastronome) et John Bolton.

Alors que les recherches initiales du groupe se concentraient sur les ondes radio du Soleil, l’attention de Bolton s’est rapidement déplacée vers l’identification d’autres sources plus lointaines. Au début des années 1950, les paraboles radar de Dover Heights avaient découvert plus de 100 sources d’émissions radio de la voie Lactée et au-delà, y compris les signaux des explosions de supernova. Ces observations ont fait du Laboratoire de radiophysique l’un des principaux centres mondiaux de radioastronomie.

En 1954, la technologie de Dover Heights était dépassée et obsolète, ce qui a incité Bowen à lancer la prochaine étape de la radioastronomie australienne : un nouveau radiotélescope à la pointe de la technologie.

Antennes anciennes

Les premières antennes étaient beaucoup plus simples, pour ne pas dire plus petites. Crédit : CSIRO

Il a décidé que l’option la plus polyvalente était de construire une grande antenne parabolique entièrement orientable. Le prix final était de 1,4 million de dollars australiens (25,6 millions de dollars australiens en termes actuels) – bien au-delà du budget du CSIRO à l’époque.

Le gouvernement Menzies a accepté de financer le projet, à condition qu’au moins 50 % de l’argent provienne du secteur privé. Grâce à ses contacts en temps de guerre, Bowen a obtenu 250 000 dollars australiens chacun de la Carnegie Corporation et de la Rockefeller Foundation, ainsi qu’une gamme de dons privés australiens.

La société britannique Freeman Fox and Partners a produit la conception détaillée, incorporant les suggestions du légendaire ingénieur Barnes Wallis, célèbre pour les “dambusters”. Sur la base du budget disponible et de la fonctionnalité souhaitée, un diamètre de 64 mètres a été convenu pour la parabole.

Notes de conception du radiotélescope Parkes 1955

1955 notes de conception par Barnes Wallis. Crédit : CSIRO

Le site choisi était près de la ville de Parkes, à environ 350 km à l’ouest de Sydney. Cet endroit avait des conditions météorologiques favorables et était exempt d’interférences radio locales. Le conseil local a également offert avec enthousiasme de couvrir le coût de certains des travaux de terrassement.

En 2020, les habitants de Wiradjuri nommé le télescope Murriyang, un nom traditionnel signifiant “Skyworld”.

La construction du télescope a commencé en septembre 1959 et s’est achevée deux ans plus tard. Le 31 octobre 1961, le gouverneur général William Sidney, vicomte de l’Isle, a officiellement inauguré le télescope lors d’une cérémonie à laquelle ont assisté 500 invités.

Cérémonie d'ouverture du radiotélescope de Parkes

Le gouverneur général (au centre) accueille des invités lors de la cérémonie d’ouverture du télescope en 1961. Crédit : CSIRO

Des décennies de découverte

John Bolton a été nommé directeur fondateur du télescope. Sous son mandat dynamique d’une décennie, les astronomes ont fait une série de découvertes importantes qui ont fait de la parabole le premier instrument scientifique en Australie.

Les astronomes ont révélé l’immense champ magnétique de notre galaxie de la Voie lactée. Quelques mois plus tard, le télescope a détecté des quasars, les objets connus les plus éloignés de l’Univers – une découverte qui a décuplé la taille de l’Univers connu. Pour couronner une première année mémorable, Parkes a suivi la toute première mission spatiale interplanétaire, Mariner 2, lorsqu’elle a survolé Vénus en décembre 1962.

Dans les années 1970, des chercheurs ont découvert et cartographié les immenses nuages ​​moléculaires dispersés dans notre galaxie. L’étude des pulsars – des étoiles en rotation qui émettent des faisceaux d’ondes radio, un peu comme un phare – est devenue un domaine de recherche majeur. Parkes a découvert plus de pulsars que tous les autres observatoires radio combinés, y compris le seul double connu pulsar système, repéré en 2003.

Dans les années 1990, la répartition des galaxies a été cartographiée à une distance de 300 millions d’années-lumière, révélant la structure complexe de l’Univers. Plus récemment, Parkes a découvert le premier Fast Radio Burst – un court et intense explosion d’ondes radio créé par un processus encore inconnu. Le télescope a également été impliqué dans la recherche d’intelligence extraterrestre (SETI), y compris le programme décennal Projet d’écoute révolutionnaire, qui a débuté en 2016.

Pour le public, le télescope est peut-être mieux connu pour son suivi spatial, en particulier son rôle dans les missions lunaires Apollo. Mais il a également soutenu d’autres missions importantes telles que Nasa‘s Voyageur 2, qui a survolé Uranus et Neptune dans les années 1980 et a traversé l’espace interstellaire en 2018. En 1986, Parkes était la principale station de suivi de la mission européenne Giotto vers la comète de Halley. Et l’année prochaine, Parkes suivra certains des premiers atterrisseurs lunaires commerciaux.

Le radiotélescope de Parkes suit la mission Apollo Moon

Parkes traque la mission Apollo Moon en 1969. Crédit : CSIRO

Initialement prévu pour fonctionner pendant 20 ans, la longévité du télescope est le résultat d’améliorations constantes. Les améliorations récentes incluent un nouveau récepteur ultra-large bande qui peut balayer une vaste gamme de fréquences radio, et des « alimentations en réseau phasé » (PAF) développées par le CSIRO qui permettent au télescope d’observer jusqu’à 36 points dans le ciel à la fois. Des travaux sont actuellement en cours sur un PAF refroidi par cryogénie qui, une fois installé en 2022, doublera ce nombre. Avec ces mises à niveau en place, un seul récepteur peut être utilisé pour fournir plus de 90 % des opérations actuelles de Parkes.

Construction du radiotélescope de Parkes

La construction n’a duré que deux ans. Crédit : CSIRO

Il est difficile de dire combien de temps le plat Parkes continuera à fonctionner. Cela dépend des futures améliorations et du bon fonctionnement de la structure du télescope. Mais les astronomes auront toujours besoin d’une grande antenne parabolique.

Parkes a maintenu sa position de leader mondial en radioastronomie en s’adaptant constamment aux nouvelles exigences. Aujourd’hui, il est une icône de la science et des réalisations australiennes. Soixante ans après avoir levé son regard sur le ciel pour la première fois, l’avenir semble toujours radieux à Parkes.

Écrit par John Sarkissian, scientifique des opérations, CSIRO.

Cet article a été publié pour la première fois dans La conversation.La conversation

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