Grâce à notre ami Jean Claude Thorel, ancien
Président de l’Association Vega de Plaisir, qui travaille à l’OCA à
Nice, nous avons eu la chance de pouvoir visiter le centre astronomique du
Plateau de Calern situé en altitude (1270m) près de la très jolie ville
de Gourdon.
Le site d’observation du plateau de
Calern date de 1974 ; il est au dessus de Grasse dans les Alpes
Maritimes. Il dépend de l’Observatoire de Nice (OCA) que nous avions
visité l’année dernière.
Ce site comprend plusieurs
lieux d’observation que nous visiterons les uns après les autres.
·Le TAROT (Télescopes à Action Rapide pour les
Objets Transitoires).
LE TAROT (TÉLESCOPES À ACTION RAPIDE POUR LES OBJETS TRANSITOIRES).
TAROT
est un télescope modeste (miroir de 25cm) à grand champ, mais capable de
fournir des images très
rapidement.
Il travaille en coordination avec les télescopes
spatiaux comme
Swift afin d’étudier les sursauts gamma et enregistre l’émission
lumineuse de ceux-ci.
Swift doit, une fois détecté le sursaut, contacter
le réseau mondial de détection des GRB : le GCN (Gamma
ray bursts Coordinates Network): réseau qui coordonne la
position et qui envoie celle ci à tous les télescopes terrestres afin de réduire
au maximum le temps mort.
En France c’est Tarot qui est chargé de
cette mission.
À la réception d’une alerte (par Internet),
il se pointe automatiquement en moins de 5 secondes vers la source et
commence des séries de mesures.
Les images sont traitées dans cette salle
attenante au télescope.
Depuis 2005, 52 images immédiates ont été
obtenues à Calern,
Actuellement c’est le plus grand télescope Schmidt-Cassegrain d’Europe. 1,52m de
diamètre et 3,16m de focale.
Il a malheureusement cessé ses activités à
la fin du siècle dernier.
Rappelons que le montage Schmidt pour un télescope
est une façon particulière d’observer dans l’axe du télescope, comme
on le voit sur ce schéma.
Le Schmidt avec, vu dans le rétroviseur,
les deux coupoles du centre pédagogique.
Le Schmidt, vu de l’intérieur de
la coupole.
Les plaques photographiques, dont le format
n’existe plus, sont situés à la base du télescope.
LE GI2T (GRAND INTERFÉROMÈTRE À 2 TÉLESCOPES).
Le Grand Interféromètre à 2 Télescopes
(GI2T), successeur de l’I2T de 1974 ; est un interféromètre optique
travaillant dans le domaine visible à moyenne résolution spectrale. Il
permet de coupler 2 télescopes , c’est cet ensemble qui a permis à Antoine
Labeyrie de mettre au point cette technique d’interférométrie.
Site, très original des télescopes interférométriques
du plateau de Calern, on y reconnaît la signature d’A. Labeyrie.
Cet ensemble n’est aussi malheureusement plus
entièrement opérationnel depuis quelques années.
On voit ici un des deux télescopes boules de 1,5m, déplaçable.
L’extérieur est en…béton ! Il repose
sur 3 anneaux métalliques.
Le principe de mesure : deux télescopes
Cassegrain Coudé mobiles (base : 10 à 67m) dont les données sont
combinées au travers d’une ligne à retard permettant l’interférométrie.
Les ondes lumineuses collectées par les deux télescopes
distants doivent parcourir exactement
le même chemin optique, elles sont superposées après avoir été
mis en phase parfaite (pour tenir compte de la petite différence de
distance entre eux) avec une ligne
à retard (LAROCA).
Elles donnent des franges d’interférences très
précises.
Le pouvoir de résolution de cette méthode
interférométrique est équivalent à la résolution d’un télescope de
diamètre égale à la distance séparant les deux télescopes dans la
partie du ciel étudiée.
Les méthodes utilisées sur ces télescopes
ont été pionnières et ont données naissance à leur utilisation, en plus
grand, au VLT avec les 4 télescopes de 8,2m.
L’architecture interne de l’ensemble :
très style Labeyrie.
Mais
le site de Calern est surtout connu pour être l’une des très rares
stations au monde à effectuer des tirs Laser vers la Lune, afin de déterminer exactement la distance Terre-Lune.
On voit ici le bâtiment abritant cette expérience.
Rappelons le pourquoi et le principe de cette
mesure.
Pourquoi ?
La Terre attire la Lune, la Lune attire la
Terre, l’attractionexercée
par la Lune provoque les marées.
Cela crée un effet « ballon de rugby »
sur la Terre : le bourrelet équatorial
Pareffet
de marées, les océans font des va-et-vient permanents, il y a friction
dans la rotation de la terre. Cela a des conséquences :
La lune s’éloigne, et la terre ralentit
La
lune s’éloigne de 4m par siècle (4cm par an) et la Terre ralentit de 2ms
par siècle !
De même les marées font évoluer périodiquement
la distance Terre-Lune.
Principe.
Lors
des missions Apollo américaines et Lunokhod soviétiques, des
réflecteurs permettant de renvoyer la lumière exactement dans la
direction dans laquelle elle a été émise (système
catadioptre) ont été déposés sur la surface lunaire à ces
occasions. Ils vont nous servir.
Les catadioptres des réflecteurs lunaires. (doc
NASA).
Des impulsions Laser sont tirées de la Terre,
au travers du télescope (configuration Richtey Chrétien) en visant un de
ces 5 réflecteurs, elles vont parcourir l’aller retour à la vitesse de
la lumière, cette vitesse étant connue, le temps de parcours nous donne
alors une indication très précise de la distance.
Principe
de mesure plus détaillé, d’après la superbe présentation
d’explication citée en référence et à voir absolument (une animation
explique exactement les différences phases de la manip.)
Ce tir laser (YAG Laser vert à 532 nm) envoie
des impulsions (1018 photons) ultra courtes (10Hz) vers les réflecteurs
au travers d’un miroir à 45°.
Seuls quelques photons font le chemin de retour
(dispersion) et repassent par ce miroir à 45°; la protection contre les
lumières parasites est fondamentale pour assurer une bonne mesure.
La mesure du temps aller retour nécessite une
horloge extrêmement précise, c’est le but de l’horloge
atomique de précision 10-12sec.
La
distance Terre-Lune est ainsi mesurée à quelques mm près.