Une innovation reposant sur un ballon ouvre une nouvelle fenêtre sur l’Univers Un nouveau système télescopique embarqué par un ballon offre aux astronomes un moyen flexible et rentable de s’élever au-dessus de l’atmosphère. Cela pourrait déboucher sur de nouvelles découvertes concernant notre place dans l’Univers. Espace © Jurik Peter, Shutterstock L’idée à l’origine des télescopes stratosphériques embarqués par des ballons est assez simple. Un télescope est fixé à un grand ballon d’hélium, puis envoyé à une altitude comprise entre 30 et 40 km, d’où il effectue des observations. «Nous parlons ici de grands ballons, d’un diamètre compris entre 70 et 100 mètres», explique Philipp Maier, coordinateur du projet ESBO DS à l’Institut des systèmes spatiaux de l’Université de Stuttgart, en Allemagne. «Ces ballons sont capables de transporter une charge pesant jusqu’à 3,6 tonnes.» Leur principal avantage tient au fait que ces ballons permettent aux astronomes d’échapper aux restrictions induites par l’atmosphère terrestre. «Notre atmosphère obscurcit une grande partie du spectre électromagnétique», explique Philipp Maier. «Seule une plus petite partie de ce spectre – la lumière visible et certaines ondes radio – est capable de passer au travers.» Les plateformes satellitaires embarquées par des ballons stratosphériques s’avèrent également bien moins coûteuses que l’envoi d’un télescope dans l’espace. Philipp Maier ajoute que les travaux sur les télescopes spatiaux doivent débuter environ 15 ans avant leur date de lancement prévue, un délai au cours duquel les technologies employées risquent de devenir obsolètes. «Un ballon, par contre, redescend chaque mois ou presque, ce qui permet de réparer des éléments ou d’ajouter de nouveaux instruments», explique-t-il. Des systèmes télescopiques efficaces Le potentiel de cette technologie n’a toutefois jamais été pleinement exploité. Les télescopes embarqués par des ballons stratosphériques ont généralement été construits pour des expériences ponctuelles, ce que Philipp Maier assimile à du gaspillage. «Nous voulions voir s’il existait un moyen plus efficace d’exploiter ces télescopes, et de mettre les données recueillies à la disposition de l’ensemble de la communauté astronomique», explique-t-il. «Après avoir démontré la faisabilité théorique d’une solution de ce type, l’étape suivante a consisté à construire un prototype. C’est ainsi qu’a débuté le projet ESBO DS.» L’équipe du projet a développé un petit prototype complet, pesant environ une tonne, équipé d’une nacelle permettant d’attacher et d’orienter le télescope. «Un objectif clé du projet consistait à rendre l’ensemble du système modulaire», observe Philipp Maier. «Cela signifie que le prototype peut prendre en charge différents instruments, notamment des télescopes infrarouges.» L’équipe du projet a également envisagé d’avoir recours à des parachutes-voiles (ou «parafoils», en anglais) dirigeables au lieu d’utiliser des parachutes non dirigeables, afin de mieux protéger la charge utile et la nacelle, et de ramener le télescope sur Terre en toute sécurité. Une astronomie de nouvelle génération La prochaine étape de l’évolution de cette technologie consiste à effectuer des tests pilotes. «Ce qui est vraiment génial, c’est que ce prototype se trouve maintenant dans le hangar, presque prêt à voler», indique Philipp Maier. «Nous avons pour objectif d’effectuer une démonstration de l’atterrissage du parachute-voile dirigeable l’année prochaine, puis d’effectuer un vol scientifique plus long d’ici l’automne 2023.» Une fois que le prototype sera entièrement opérationnel, Philipp Maier est convaincu qu’il constituera un nouvel observatoire de pointe pour l’astronomie européenne. «Nous pourrions par exemple l’utiliser pour mieux comprendre les naines blanches», fait remarquer Philipp Maier. «Il s’agit de petites étoiles chaudes qui se trouvent aux derniers stades de l’évolution stellaire. De nombreux phénomènes intéressants peuvent s’y produire, en particulier lorsqu’elles se trouvent dans des systèmes binaires, autrement dit quand deux naines blanches sont en orbite l’une autour de l’autre. On pense qu’il existe beaucoup de systèmes binaires de ce type, mais nous n’en connaissons pourtant qu’une poignée.» À plus long terme, Philipp Maier estime que le système pourrait transporter un télescope de nouvelle génération opérant dans l’infrarouge lointain. «Cela nous permettrait de mieux comprendre la façon dont les étoiles et les planètes se forment, ainsi que la manière dont la chimie a évolué dans notre Univers», ajoute-t-il. «On pourrait ainsi obtenir des indices sur l’émergence de l’eau dans les systèmes planétaires.» Mots‑clés ESBO DS, astronomes, télescopique, Univers, infrarouge, stellaire, satellites, Terre, télescopes
