Il y a maintenant un radiotélescope en opération de l’autre côté de la Lune


La mission Chang’e-4, quatrième volet du Programme chinois d’exploration lunaire, a donné lieu à des réalisations importantes depuis son lancement en décembre 2018.

En janvier 2019, l’atterrisseur de mission et son rover Yutu 2 (Jade Rabbit 2) sont devenus les premiers explorateurs robotiques à atterrir en douceur de l’autre côté de la Lune. Presque au même moment, elle est devenue la première mission à cultiver des plantes sur la Lune (avec des résultats mitigés).

Dans le dernier progrès en date, le Netherlands-China Low Frequency Explorer (NCLE) a commencé à fonctionner après un an en orbite autour de la Lune. Cet instrument a été monté sur le satellite de télécommunications Queqiao et se compose de trois antennes monopôles de 5 mètres de long qui sont sensibles aux fréquences radio dans la gamme 80 kHz – 80 MHz. Maintenant que cet instrument est actif, Chang’e-4 est entré dans la phase suivante de sa mission.

Le radiotélescope est le fruit d’une collaboration entre l’Institut néerlandais de radioastronomie (ASTRON) et l’Agence spatiale nationale chinoise (CNSA). ASTRON a une longue histoire dans la conduite de la radioastronomie, qui comprend l’exploitation de l’un des plus grands radiotélescopes au monde – le Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT), qui fait également partie du réseau européen d’interférométrie à très longue base (EVN).

(Lunar Exploration and Space Engineering Center)

Le NCLE est le premier observatoire construit par les Pays-Bas et la Chine à mener des expériences de radioastronomie en orbite de l’autre côté de la Lune. Cet emplacement est considéré comme idéal pour de telles expériences puisqu’il est éloigné de toute interférence radioélectrique terrestre. C’est pour cette raison que Queqiao a dû servir de relais de communication avec la mission Chang’e-4 car les signaux radio ne peuvent pas atteindre directement l’autre côté de la Lune.

Bien que le NCLE soit capable de monter de multiples formes de recherche scientifique, son but principal est de mener des expériences révolutionnaires en radioastronomie. En particulier, le NCLE recueillera des données dans la plage d’émission de 21 cm , qui correspond aux premières périodes de l’histoire cosmique.

On les appelle aussi l’âge des ténèbres et l’aube cosmique, qui étaient auparavant inaccessibles aux astronomes. En examinant la lumière des premières périodes de l’Univers, les astronomes seront enfin en mesure de répondre à certaines des questions les plus durables sur l’Univers.

Il s’agit notamment du moment où les premières étoiles et galaxies se sont formées, ainsi que de l’influence de la matière noire et de l’énergie noire sur l’évolution cosmique.

Jusqu’à présent, le satellite Queqiao était principalement un relais de communication entre l’atterrisseur, le rover et les contrôleurs de mission sur Terre. Mais les principaux objectifs de la mission Chang’e-4 ayant été atteints, l’Agence spatiale nationale chinoise (CNSA) est entrée dans la prochaine phase d’opérations, qui consiste à exploiter un observatoire radio de l’autre côté de la Lune.

Évolution de l’Univers. (NASA/WMAP/Wikipedia Commons/Cherkash)

Comme l’a dit Marc Klein Wolt, directeur général du Radboud Radio Lab et responsable de l’équipe néerlandaise :

“Notre contribution à la mission chinoise Chang’e 4 s’est considérablement accrue. Nous avons l’occasion d’effectuer nos observations pendant les quatorze jours de la nuit derrière la Lune, ce qui est beaucoup plus long que l’idée originale. La nuit de la Lune est à nous, maintenant.”

Le déploiement des antennes est l’aboutissement de trois années de travail acharné et la démonstration de cette technologie devrait ouvrir la voie à de nouvelles possibilités pour les instruments radio dans l’espace. Outre les scientifiques d’ASTRON et de l’AEIC, ce ne sont pas les gens du monde entier qui attendent avec impatience les premières mesures radio du NCLE qui manquent.

Le professeur Heino Falcke, titulaire de la chaire d’astrophysique et de radioastronomie de l’Université Radboud, est également le directeur scientifique du radiotélescope néerlandais-chinois. Comme il l’a expliqué :

“Nous sommes enfin en affaires et nous avons un instrument de radio-astronomie d’origine hollandaise dans l’espace. L’équipe a travaillé incroyablement dur, et les premières données révéleront les performances réelles de l’instrument.”

Le déploiement de l’instrument devait avoir lieu plus tôt et l’attente d’un an derrière la Lune aurait eu un effet sur les antennes. Au début, les antennes se sont déroulées en douceur, mais les progrès sont devenus de plus en plus lents à mesure que le temps passait. Par conséquent, l’équipe a décidé de recueillir d’abord les données des antennes partiellement déployées et pourrait décider de les déplier plus tard.

Lors de leur déploiement actuel, plus court, l’instrument est sensible aux signaux d’il y a environ 13 milliards d’années, c’est-à-dire environ 800 millions d’années après le Big Bang. Une fois les antennes dépliées sur toute leur longueur, elles pourront capter les signaux juste après le Big Bang. Cela permettra aux astronomes de voir les premières étoiles naître et les amas d’étoiles se rassembler pour former les toutes premières galaxies.

La première lumière de l’Univers et les réponses à certaines des questions les plus profondes seront enfin accessibles !

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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