Un télescope basé sur la Lune

Les scientifiques de la NASA ont développé une méthode simple et peu coûteuse pour transformer la poussière lunaire en un matériau semblable au béton qui peut être utilisé à la place du verre pour construire de grands miroirs de télescope sur la lune. Les scientifiques ont fabriqué le matériau en mélangeant des nanotubes de carbone et des époxydes – des matériaux ressemblant à de la colle – avec un composé de roche concassée qui a la même composition que la poussière lunaire. Ensuite, ils ont filé le matériau sur un tour de potier pour créer un miroir vierge avec la forme parabolique d'un miroir de télescope.

Poussière de lune brillante : Les scientifiques de la NASA ont créé un miroir de télescope de 12 pouces en mélangeant d'abord des nanotubes de carbone, des époxydes et de la poussière lunaire, puis en faisant tourner le matériau semblable à du béton pour qu'il durcisse en une forme de parabole. Les scientifiques peuvent ensuite utiliser un processus de polissage industriel standard ou une méthode spéciale sans contact qu'ils ont développée, appelée gravure ionique réactive, pour améliorer la qualité du miroir. La nouvelle approche pourrait être utilisée pour construire des télescopes de 50 mètres sur la lune.

Construire un miroir de télescope dans lequel 90 % de celui-ci est fait de poussière de lune signifie que les quelques pièces restantes peuvent être transportées sur la lune, et les scientifiques ne sont plus limités en ce qui concerne la taille du télescope qu'ils peuvent fabriquer, explique Peter Chen, un scientifique du Goddard Space Flight Center qui travaille sur la nouvelle méthode.

La puissance d'un télescope est proportionnelle à la taille de son miroir. Le télescope spatial James Webb, qui doit succéder au télescope Hubble en 2013, sera le plus grand à voler dans l'espace avec un miroir de six mètres de diamètre. Chen dit qu'en utilisant la nouvelle méthode, les scientifiques pourraient construire sur la lune des miroirs de 50 mètres de diamètre, la taille idéale pour scruter profondément l'univers, trouver des planètes semblables à la Terre dans notre système solaire et rechercher la présence de la vie. .

En effet, disent les experts, la lune est un endroit idéal pour l'astronomie. La lune n'a pas d'atmosphère, ce qui signifie pas de flou ou d'absorption de la lumière des étoiles, et elle fournit une grande plate-forme stable, dit Chen.

Le groupe de Chen n'est pas le seul à travailler sur une approche pour construire des miroirs géants et puissants sur la lune. Les scientifiques Robert Angel, de l'Université de l'Arizona, et Ermanno F. Borra , à l'Université Laval, à Québec, travaillent sur un télescope à miroir liquide en rotation . Bien que les deux méthodes aient des objectifs similaires, elles présentent des défis techniques différents, explique Angel. Le télescope à miroir liquide doit tourner à une vitesse précise tout au long de sa durée de vie et ne peut donc pointer que dans une seule direction. Si les scientifiques de la NASA peuvent congeler leur surface liquide en quelque chose de précis (les miroirs époxy changent de forme lorsqu'ils se fixent), ils peuvent fabriquer un télescope plus polyvalent que le nôtre, dit Angel.

La plupart des miroirs de télescope sont faits de matériaux hautement spécialisés, comme le béryllium ou le graphite de silicium, qui sont rares et coûteux. Leur utilisation pour créer de grandes surfaces optiques parfaitement lisses est également un processus complexe. De très petits défauts dans les matériaux peuvent rendre un miroir inutilisable.

Un télescope astronomique : Le rendu de cet artiste montre un projet de télescope de 50 mètres qui pourrait être construit sur la lune en utilisant la nouvelle approche de la NASA. Pour montrer à quel point c'est grand, notez le 18-roues et deux personnes debout devant le télescope.

En revanche, les scientifiques de la NASA ont utilisé une combinaison de matériaux facilement accessibles : des nanotubes de carbone, des époxydes et une roche concassée qui a la même composition et la même taille de grain que la poussière lunaire. Le mélange a créé un matériau très solide avec la consistance du béton. Les scientifiques ont ensuite ajouté une autre couche d'époxyde et filé le matériau pour générer un miroir de 12 pouces de large avec la forme parabolique d'un miroir de télescope. Bien qu'il soit peu probable que la rotation de l'époxy congèle le miroir en une surface optique parfaite, il est facile d'adapter des processus industriels standard pour fabriquer des miroirs de télescope de haute qualité et lisse, explique Chen. Lui et son groupe ont également développé une méthode sans contact appelée gravure ionique réactive, qui, selon eux, peut modifier la surface de l'époxyde à volonté, à distance.

Démontrer cette [méthode] sur un miroir de 12 pouces n'est qu'un premier petit pas vers ce qu'il faudrait pour construire une installation de production capable de fabriquer un télescope de 50 mètres, explique Lee Feinberg, un scientifique de la NASA qui gère le télescope James Webb.

Une préoccupation majeure concernant les équipements construits sur la lune serait d'empêcher les surfaces mécaniques de haute précision (joints, roulements, etc.) d'être obstruées par la poussière. Il existe également de grandes variations de température entre le jour et la nuit qui imposeraient des exigences élevées à l'intégrité des pièces mécaniques en mouvement.

Mais d'abord, la NASA doit se rendre sur la Lune, un exploit qu'elle espère accomplir d'ici 2020.

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