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Radioastronomie
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N° 54391
La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine
des ondes radio.
C'est une science relativement jeune qui a fait ses débuts dans les années 1930.
Karl Jansky découvrit un signal radio avec une période de 23 heures 56 minutes, soit un jour sidéral,
la période caractéristique du passage des étoiles fixes, c'est le premier signal radio d'origine extra-terrestre
capté sur Terre.
En 1937, Grote Reber, n'ayant pas réussi à se faire engager dans l'équipe de Jansky, construisit
un radiotélescope à ses propres frais pour explorer l'espace dans le domaine radio, en amateur.
Il fut pratiquement le seul à faire de la radioastronomie pendant 10 ans.
Après la Seconde Guerre mondiale, les recherches commencèrent sur une plus grande échelle avec
du matériel militaire recyclé (radars).
Le 25 mars 1951, Harold Ewen et Edward Purcell détectèrent la raie 21 cm de l'hydrogène neutre
dans la Voie lactée avec une antenne cornet.
En 1963, Arno Allan Penzias et Robert Woodrow Wilson découvrent le rayonnement fossile du Big Bang prévu
par George Gamow en essayant d'éliminer un bruit de fond dans leur équipement de transmission.
En 1967, Jocelyn Bell Burnell détecta le premier pulsar, et son directeur de thèse Antony Hewish reçut
le prix Nobel de physique.
Afin d'obtenir suffisamment de signal, certaines antennes sont gigantesques, par exemple
le radiotélescope d'Arecibo a un diamètre de 305 mètres.
Pour obtenir une résolution fine, on utilise des réseaux d'antennes et même des Very Large Array.
Comme pour l'astronomie optique, il existe des radioastronomes amateurs.
Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques
émises par les astres.
Ces ondes radio, bien que plus ou moins prédites par certains physiciens comme Thomas Edison
et Oliver Lodge[1], ne sont véritablement découvertes qu'au début des années 1930
par Karl Jansky lorsqu'il cherche l'origine de certaines interférences avec les transmissions radio terrestres [2].
Depuis cette époque qui marque le début de la radioastronomie, les radiotélescopes sont utilisés en fonction
des longueurs d'onde, aussi bien pour l'étude du Soleil, que pour celle des régions de formations stellaires,
des jets de microquasars et de noyaux actifs de galaxies, ou des études cosmologiques.
Les radiotélescopes sont formés de surfaces collectrices, constituées de grillages métalliques,
dont le maillage doit être plus petit que la longueur d'onde captée.
La taille des radiotélescopes varie également en fonction de la fréquence de l'onde captée.
Ainsi, pour des signaux de basse fréquence (grande longueur d’onde), les radiotélescopes devront
avoir une surface collectrice suffisamment grande pour reconstituer une image radio nette.
Les miroirs des radiotélescopes doivent vérifier les mêmes contraintes en termes de forme
de la surface réfléchissante que les télescopes optiques.
Pour donner un exemple, la forme du miroir sphérique du radiotélescope de Nançay ne
s'éloigne jamais de plus de 5 mm de la forme d'une sphère.
Le plus grand radiotélescope fixe du monde est situé à l'observatoire d'Arecibo, à Porto Rico :
son antenne parabolique mesure 305 m de diamètre.
Le radiotélescope de Nançay (dans le Cher, en France) est le troisième du monde
par sa surface collectrice.
Sa géométrie est particulière : un grand collecteur plan recueille les ondes radio, qui se réfléchissent
vers un second miroir sphérique.
Après réflexion sur ce deuxième miroir, les ondes convergent vers un collecteur, disposé sur un charriot
qui se déplace en fonction de la trajectoire de la source dans l'espace.
Le diamètre des plus grands radiotélescopes orientables est compris entre 50 et 100 m ;
leur résolution atteint environ 1 minute d'arc, soit sensiblement celle de l'œil humain
aux longueurs d'onde visibles.
Pour atteindre de plus hautes résolutions, on fait travailler un réseau d'antennes.
Le plus grand télescope de ce type est le Very Large Array qui devrait être d'ici peu supplanté
par le Allen Telescope Array.
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Les plus importants
dans le monde
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| Organisation | Cornell, NSF |
| Lieu | Arecibo, Porto Rico |
| Longueurs d'onde | radio |
| Date de construction | 1963 |
| Site Web | www.naic.edu |
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Caractéristiques physiques
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| Type de télescope | antenne sphérique |
| Diamètre | 305 m |
| Surface de collecte | ~73,000 m² |
| Distance focale | 132.5 m |
| Montage |
instrument de transits : (réflecteurs Grégoriens) le long de câbles pour la visée |
| Dome | aucun |
| Coordonnées géographiques | |
Le télescope d'Arecibo se distingue par sa grande taille : le diamètre de l'antenne principale
est de 305 mètres, construite à l'intérieur de la dépression laissée par un effondrement.
L'antenne est la plus grande antenne convergente incurvée du monde, ce qui lui
donne la plus grande capacité de collecte d'ondes électromagnétiques.
La surface de l'antenne est faite de 38 778 panneaux d'aluminium perforés, chacun
mesurant environ 1 m sur 2 m, supportés par un maillage de câbles en acier.
C'est une antenne sphérique (par opposition à antenne parabolique).
Cette forme provient de la méthode utilisée pour pointer le télescope.
L'antenne est fixe mais le récepteur se positionne en son point focal pour intercepter
les signaux réfléchis des différentes directions par la surface sphérique.
Le récepteur est situé sur une plateforme de 900 tonnes suspendue à 150 m
au-dessus de l'antenne par 18 câbles à partir de trois tours en béton armé,
une de 110 m de hauteur et deux autres de 80 m de haut
(les sommets des trois tours sont au même niveau).
La plateforme possède une voie tournante de 93 m de long, en forme d'arc,
sur laquelle sont montés
l'antenne de réception, les réflecteurs secondaires et tertiaires.
Cela permet au télescope d'observer n'importe quelle région du ciel dans
un cône de 40 degrés autour du zénith local (entre -1 et 38 degrés de déclinaison).
La localisation de Porto Rico près de l'équateur permet à Arecibo d'observer
toutes les planètes du système solaire.
La construction du télescope d'Arecibo a été initiée par le professeur William E. Gordon
de l'Université Cornell,
qui avait l'intention de l'utiliser à l'origine pour étudier l'ionosphère de la Terre.
A l'origine, un réflecteur parabolique fixe, pointant dans une direction fixe avec
une tour de 150 m pour porter l'équipement au foyer.
Cette conception aurait eu un intérêt très limité pour d'autres domaines
potentiels de recherche, tels que la science planétaire et la radioastronomie, qui ont besoin
de viser différentes positions dans le ciel et de suivre ces positions pendant une l
ongue période, alors que la Terre est en rotation.
Ward Low de la Advanced Research Projects Agency (ARPA), a fait remarquer
ce point faible et a mis Gordon en contact avec le Air Force Cambridge Research Laboratory
(AFCRL) à Boston (Massachusetts) où un groupe dirigé par Phil Blacksmith travaillait
sur les réflecteurs sphériques et un autre groupe étudiait la propagation
des ondes radio dans et à travers la haute atmosphère.
L'Université Cornell a proposé le projet à l'ARPA l'été 1958 et un contrat a été signé
entre l'AFCRL et l'Université en novembre 1959.
La construction a commencé l'été 1960 et l'ouverture officielle a eu lieu le 1er novembre 1963.
Le télescope a subi plusieurs modifications durant sa vie.
La première grande modification a eu lieu en 1974 quand une surface haute précision
a été ajoutée au réflecteur actuel.
En 1997, un écran au sol a été installé autour du périmètre pour faire écran au
rayonnement au sol et un transmetteur plus puissant a été installé.
Le télescope d'Arecibo a fait plusieurs découvertes importantes.
Le 7 avril 1964, peu après son inauguration, l'équipe de Gordon H. Pettengill l'a utilisé
pour déterminer que la périodede rotation de la planète Mercure n'était pas de 88 jours,
comme ce qui était pensé, mais de seulement 59 jours.
En août 1989, l'observatoire a fait une image d'un astéroïde pour la première fois dans l'histoire :
l'astéroïde (4769) Castalia.
L'année suivante, l'astronome polonais Aleksander Wolszczan a fait la découverte
du pulsar PSR B1257+12, qui l'amènera plus tard à découvrir ses deux planètes en orbite.
Elles furent les premières planètes extrasolaires jamais découvertes.
Le télescope a également eu des utilisations militaires de renseignement, par exemple pour
localiser les installations de radar soviétiques, en détectant leurs signaux rebondissant
sur la Lune. Arecibo est la source de données pour le projet SETI@home proposé
par le laboratoire de sciences spatiales de l'Université de Berkeley.
En 1974, une tentative a été faite pour envoyer un message vers d'autres mondes.
Un message de 1 679 bits a été transmis à partir du radiotélescope vers l'amas globulaire M13,
qui se trouve à environ 25 000 années-lumière.
Le modèle de 1 et 0 définit une image bitmap de 23 pixels par 73 qui inclut des nombres,
des bonshommes dessinés, des formules chimiques et une image brute du télescope lui-même.
Du 3 au 7 mars 2001, l'observatoire a été utilisé pour observer l'astéroïde (29075) 1950 DA,
considéré comme étant l'objet le plus proche de la Terre.
Le télescope est apparu dans le film de James Bond GoldenEye, où Alec Trevelyan
communiquait avec le satellite russe qui devait détruire Londres.
Dans l'épisode de X-Files intitulé Petits Hommes Verts, Fox Mulder est envoyé
à l'observatoire d'Arecibo par un sénateur des États-Unis parce qu'ils ont été en
contact avec une vie extraterrestre.
L'observatoire devait être détruit par un groupe d'agents du gouvernement
pour empêcher que le public découvre la vérité.
Il est apparu également dans les films Contact, The Arrival et La Mutante 1.
L'observatoire de Green Bank est connu essentiellement pour héberger
le Green Bank Telescope (GBT) qui est le plus grand radiotélescope orientable du monde.
Ses équipements font partie du réseau du National Radio Astronomy Observatory (NRAO)
et se situe à Green Bank en Virginie-Occidentale aux États-Unis.
L'observatoire est installé au centre de la zone de silence radio américaine
(United States National Radio Quiet Zone), un rectangle de plus de 33 000 km²
où sont bannies ou sévèrement limitées les transmissions radio.
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Caractéristiques
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| Organisation | NRAO |
| Lieu | Green Bank, Virginie-Occidentale, USA |
| Coordonnées | 38°25'58.23''N 79°50'21.88"O / 38.4328417, -79.8394111 |
| Altitude | 800m |
| Climat | ? |
| Création | 1958 |
| Site | http://www.gb.nrao.edu/ |
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Télescopes
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| GBT | radiotélescope grégorien désaxé,100 m |
| 43 m | radiotélescope équatorial |
| GBSRBS | Spectromètre radio solaire, 13,7 m |
| GBI | Interféromètre radio, 3×26 m |
| 20 m | azimutal |
La construction du télescope fut décidée après l'effondrement de son prédécesseur,
une parabole de 90 m, le 15 novembre 1988, dû à la perte d'un gousset primordial
dans l'assemblage des poutrelles en caisson[1].
Construit entre 1991 et 2002, il reçut sa première lumière le 22 août 2000.
Il est plus précisément nommé télescope Robert C. Byrd de Green Bank en hommage
au sénateur Robert Byrd.
La surface collectrice de 7 854 m² mesure 100 par 110 mètres et est composée
de 2 004 panneaux élémentaires ajustés activement par 2 209 actionneurs indépendants.
Ces panneaux en aluminium sont façonnés avec une précision de ~75 µm RMS.
Les mécanismes d'ajustement permettent de corriger les déformations mécaniques
dues à la gravité lors des changements d'orientation du télescope.
Sans cette "surface active", il serait impossible au GBT de travailler précisément
dans les fréquences supérieures à 4 GHz; avec, il peut être utilisé théoriquement
jusqu'à 100 GHz.
Sa structure est inhabituelle dans le sens où le miroir n'a pas une forme symétrique
mais est une section de paraboloïde qui n'inclut pas l'axe du foyer.
La position désaxée des récepteurs aux foyers permet à leur support de ne
pas être dans le champ d'observation, évitant ainsi les problèmes de réflexion
et de diffraction parasites.
Au foyer primaire de l'antenne se trouve un cornet d'alimentation rétractable,
et derrière lui se tient le réflecteur secondaire de 8 m constituant ainsi une monture grégorienne.
Au foyer secondaire (grégorien) se trouve huit cornets de plus grande précision,
montés sur une tourelle rotative.
Les fréquences exploitées vont de 290 MHz à 49,8 GHz[2].
Depuis septembre 2006, un instrument à 90 GHz nommé MUSTANG
(Multiplexed SQUID/TES Array for Ninety Gigahertz) est testé : c'est la plus haute fréquence
observée à ce jour sur le GBT et le premier imageur à pixel[3],[4].
À terme, le télescope doit être équipé d'un système laser pointant sur les panneaux
du réflecteur primaire afin de mesurer et de compenser précisément les distorsions
dues à la gravité, au vent, à la dilatation etc...[5
Le télescope de 43 m est le plus grand radiotélescope sur monture équatoriale du monde.
Il est essentiellement utilisé pour étudier les turbulences de l'ionosphère terrestre
en configuration bistatique avec l'observatoire de Millstone Hill du MIT[6].
Le GBSRBS (Green Bank Solar Radio Burst Spectrometer) est dédié à l'observation
des sursauts radio solaires, ce que sa situation en zone de silence radio permet[7].
Accessoirement, la NASA l'utilise pour le suivi des satellites
d'interférométrie à très longue base spatiale[8].
Le GBI est un ensemble de trois antennes de 26 m (85 pieds), nommées 85-1, 85-2 et 85-3,
pouvant constituer un interféromètre.
Le télescope 85-1 également nommé télescope Tatel, construit en 1958,
fut un des pionniers de l'astronomie radio au NRAO.
Le télescope 85-3, datant de 1989, est dédié à l'observation continue
des pulsars et en suit 35 par jour[9].
C'est depuis une de ces antennes qu'a pu être découvert le pulsar du Crabe
(PSR B0531+21) en 1968.
Le télescope de 20 m construit en 1994, fait partie du réseau de géodésie VLBI de la NASA[10].
En 2002, le GBT découvrit trois pulsars milliseconde insoupçonnés dans l'amas globulaire M62
pourtant largement étudié[11].
En 2006, il découvrit le pulsar le plus rapide jamais observé : PSR J1748-2446ad tournant
à 716 tours/seconde[12], la superbulle d'Ophiuchus qui s'échappe de la voie lactée
à 23 000 al du Soleil[13] et un champ magnétique hélicoïdal dans le nuage moléculaire
de la nébuleuse d'Orion[14].
L'institut Max-Planck de radioastronomie (Max-Planck-Institut für Radioastronomie)
est un des 80 instituts de recherche la société Max-Planck.
Il est situé à Bonn dans le dans le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie en Allemagne.
Il fut fondé en 1966.
Cette organisation scientifique est le principal centre de la recherche
en radioastronomie d'Allemagne.
Elle étudie principalement les sujets suivants :
* Pulsars
* Stades de vie des étoiles
L'institut participe à de nombreux projets internationaux :
* Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA),
* Atacama Pathfinder EXperiment (APEX)
* Atacama Large Millimeter Array (ALMA),
* Le satellite d'observation submillimétrique HERSCHEL
* La conception de la nouvelle génération de radiotélescope : Square Kilometer Array (SKA)
* Very Large Telescope Interferometer (VLTI)
* Large Binocular Telescope (LBT)
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L'Observatoire Jodrell Bank (à l'origine la Jodrell Bank Experimental Station puis, de 1966 à 1999,
les Nuffield Radio Astronomy Laboratories) est un observatoire de radioastronomie dépendant
de l'Université de Manchester.
Il est situé près de Goostrey, dans le Cheshire, dans le nord-ouest de l'Angleterre.
Le nom de « Jodrell Bank » vient du nom du terrain sur lequel a été érigé l'observatoire.
Jodrell est le nom du propriétaire terrien à l'époque et bank désigne une rive en anglais.
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Caractéristiques
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| Organisation | Université de Manchester |
| Lieu | Près de Goostrey, Angleterre |
| Coordonnées | 53°14'10.5''N 2°18'25.7''O / 53.23625, -2.307139 |
| Altitude | 77 m |
| Climat | |
| Création | 1945 |
| Site | http://www.jb.man.ac.uk/ |
| Télescopes | Radiotélescope Lowell |
| Antenne parabolique d'un diamètre de 76,2 m | |
| Radiotélescope Mark II | |
| Antenne d'un diamètre de 38,1 m sur 25,4 m | |
L'observatoire astronomique Jodrell Bank héberge plusieurs radiotélescopes :
* télescope Lovell ;
Cet observatoire a joué un rôle important dans la recherche des quasars et des pulsars.
En 1979, des scientifiques travaillant à Jodrell Bank ont annoncé avoir détecté pour la première
fois une lentille gravitationnelle, confirmant ainsi la théorie de la relativité générale d'Einstein.
Photos
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Le Goldstone Deep Space Communications Complex (GDSCC), en français
Centre de Communications Spatiales Longues Distances de Goldstone — communément nommé
Goldstone Observatory est situé dans le désert des Mojaves en Californie aux États-Unis,
à environ 60 kilomètres au nord de Barstow.
Sous la responsabilité du Jet Propulsion Laboratory, son but est d'assurer les communications
et le suivi des missions spatiales.
L'observatoire fait partie du Deep Space Network de la NASA.
Le centre est l'un des trois centres de ce type au monde, les autres se trouvant
Le 20 juin 1963, la NASA donna mandat à la Rohr Corporation[1] de construire la première antenne
de 64 mètres à Goldstone, le contrat portait sur un montant de 12 millions de $.
La première réception d'un signal émis par un véhicule spatial eut lieu le 18 mars 1966,
la transmission provenait de Mariner 4.
Dans les années qui suivirent, l'antenne joua un rôle majeur dans la réception
des signaux des missions Apollo, Viking et Voyager.
Afin de suivre l'atterrissage des missions Apollo sur la lune, la NASA installa
des antennes de 26 mètres à Goldstone,
Honeysuckle Creek en Australie et Fresnedillas en Espagne.
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Les radiotéléscopes de Goldstone sont également utilisés pour la recherche
des interactions des neutrinos à ultra-haute énergie avec la lune grâce aux antennes
à large spectre du centre[2].
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Institut de
radioastronomie millimétrique
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Origine
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Il est le résultat d'une collaboration entre la France, l'Allemagne et l'Espagne.
Ainsi, il dispose d'un partenaire pour chacun de ces pays :
le CNRS (Centre national de la recherche scientifique) pour la France,
le MPG (Max Planck Gesellschaft) pour l'Allemagne
et l'IGN (Instituto Geográfico Nacional) pour l'Espagne.
Les deux observatoires sont dirigés par les bureaux de l'IRAM
à Grenoble et à Grenade en Espagne.
L'activité principale de cet institut de recherche est l'étude de la matière froide :
ceci afin de nous permettre de mieux comprendre les objets qui composent notre univers.
Pour cela, il dispose de deux moyens d'observation :
* Le radiotélescope de Pico Veleta en Espagne
* L'interféromètre du plateau de Bure en France
Mais l'IRAM ne se limite pas seulement à l'observation astronomique : elle cherche également
à développer de nouvelles technologies et instruments d'observation afin d'obtenir une meilleure
qualité de réception des ondes millimétriques et submillimétriques.
La station de radioastronomie de Nançay (ou observatoire de Nançay), est située
dans le département du Cher, à environ 30 km de Bourges en plein cœur de la Sologne
sur la route de Nançay, en France.
Il comprend trois instruments[2] :
* le radiotélescope est le quatrième plus important, de part sa surface collectrice, au monde.
Il reçoit des ondes électromagnétiques en provenance de l'univers.
* le radiohéliographe, constitué de deux alignements de détecteurs radio paraboliques,
pointés sur le soleil et fonctionnant par interférométrie ;
* le réseau décamétrique, ensemble de 144 antennes consacrés à l'étude des phénomènes
électromagnétiques solaires et de Jupiter.
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Station de radioastronomie de Nançay
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Chariot focal du grand radiotélescope, avec en arrière-plan le miroir plan |
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Caractéristiques
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| Organisation | Observatoire de Paris |
| Lieu | Nançay (Cher) |
| Coordonnées | 47°22'15''N 2°11'50''E / 47.37083, 2.19722 |
| Altitude | 150 m |
| Climat | Tempéré[1] |
| Création | 1953 |
| Site | Observatoire de Nançay |
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Télescopes
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| Grand Radiotélescope | Radiotélescope méridien de type Kraus |
| Radiohéliographe | 44 antennes paraboliques |
| Réseau Décamétrique | 144 antennes hélicoïdales |
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Yves Rocard est le pionnier de la radioastronomie en France, qu'il a découvert pendant
la Seconde Guerre mondiale en Angleterre, quand il était directeur de la recherche
des Forces Navales Françaises Libres.
Il apprit l'existence du rayonnement radio du soleil, détecté par les radars anglais.
Après la guerre, nommé directeur du laboratoire de physique de l'École normale supérieure,
il constitua la première équipe française en radioastronomie :
Jean-François Denisse, Jean-Louis Steinberg et Émile Jacques Blum.
Les premiers instruments furent installés sur le toit de leur laboratoire, rue Lhomond à Paris.
Un miroir de projecteur américain de 1,5 mètre de diamètre, transformé en équatorial,
observa les variations du rayonnement du soleil.
Il fut détruit par une rafale de vent.
Un miroir de 3 mètres fera des observations du soleil sur 30 cm.
Il installe les premières antennes de détection en région parisienne mais
est rapidement gêné par le bruit de fond généré par l'activité humaine.
Le terrain de 150 hectares à Nançay est choisi dès 1952, et acquis le 25 novembre 1953 :
situé en pleine Sologne, le lieu est plat, peu habité, tout en restant proche de Paris.
La station est inaugurée le 21 octobre 1956 par René Billères, ministre
de l'Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports.
Les deux premières antennes, basés sur des radars allemands de type Würzburg Riese
de 7,5 mètres de diamètre, furent utilisés en interférométrie jusqu'en 1962.
Un des 2 est maintenant au mémorial de Caen[3].
Le site ne comporte pas à proprement parler de centre de recherche :
les données sont transmises directement à l'observatoire de Meudon ou à l'ensemble
de la communauté scientifique par réseau informatique.
En 1960, sous l'impulsion d'André Danjon, directeur de l'astronomie en France et
de Jean-François Denisse, il est décidé de construire un radiotélescope
décimétrique à Nançay.
La construction en est confiée a la Compagnie Française d'Entreprises (C.F.E.)[4] et à
son directeur industriel Jean Roret[5].
Du fait des contraintes de précision, il est d'abord décidé de construire un cinquième
de l'ensemble prévu : il s'agit de la partie centrale.
Ce radiotélescope a été inauguré le 15 mai 1965 par Charles De Gaulle,
président de la république et Christian Fouchet, ministre de l'Éducation Nationale.
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C'est un radiotélescope de type Kraus du nom de John D. Kraus, concepteur
du premier radiotélescope de ce type, The Big Ear, qui fonctionne de 1963 à 1998
et qui découvre le fameux signal Wow! en 1977.
Le radiotélescope RATAN-600 est une variante de ce type.
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Équivalent, en surface collectrice à une antenne parabolique de près de 100 m
de diamètre, il est constitué d'un miroir "radio" (en fait, une grille métallique)
plan mobile selon un axe horizontal de 200 mètres sur 40 mètres et pesant 400 tonnes,
permettant de pointer une source radiodans le ciel à différentes élévations,
d'un miroir fixe représentant une portion de sphère de 300 m par 35 m,
puis d'un ensemble de petits miroirs qui précédent deux récepteurs radio basses
(1,0 à 1,7 GHz) et hautes (1,6 à 3,5 GHz) fréquences.
Ces récepteurs sont placés sur un ensemble mobile le long d'une voie ferrée
de 80 mètres de manière à pouvoir compenser le mouvement de rotation de la Terre
sur elle-même et suivre ainsi les sources émettrices d'ondes radio pendant
une durée d'un peu plus d'une heure.
Le radiotélescope de Nançay fait de l'observation centimétrique.
Comme dans tout radiotélescope, le maillage des miroirs métalliques est tel
que la dimension des mailles (ici, environ un centimètre) est inférieure à la longueur d'onde
du rayonnement capté, afin de permettre la réflexion des ondes électromagnétiques.
Les longueurs d'onde étudiées sont essentiellement de 21, 18 et 9 cm, correspondant
à des raies de l'atome d'hydrogène HI (1,41 GHz), du radical OH (1,66 GHz) et du radical CH (3,3 GHz).
L'analyse du décalage de ces longueurs d'onde par effet Doppler permet de calculer la vitesse
des structures observées.
Ce type de fonctionnement (par miroir plan mobile) permet d'examiner une grande
partie de la voûte céleste, contrairement au radiotélescope d'Arecibo, nettement
plus grand, mais dont la conception (parabole immobile)
ne permet d'observer qu'au voisinage du zénith de l'instrument.
L'instrument reste très sensible aux rayonnements électromagnétiques
générés par l'activité humaine : des mesures drastiques ont été prises pour
en limiter l'effet, dont le recouvrement de tous les bâtiments techniques
d'un grillage formant cage de Faraday.
Une antenne séparée permet également de capter le rayonnement artificiel pour
le soustraire au signal étudié.
De nombreuses expérimentations astrophysiques ont été et continuent d'être menées avec
ce radiotélescope qui reste toujours au quatrième rang mondial de par sa taille.
Signalons la découverte du signal du radical OH dans la comète Kohoutek (C/1973 E1)
en décembre 1973.
Depuis, près d'une centaine de comètes ont été observées à Nançay, le signal
de leur radical OH permettant de mesurer la quantité d'eau qui s'en échappe.
Des expérimentations ont été menées en 1981 pour la détermination
du rapport d'abondance isotopique O17H / O16H dans le centre de la Voie lactée,
composé d'un nuage d'hydroxyde, dans le cadre d'études cosmologiques.
Des relevés de vitesses d'éloignement de milliers de galaxies sont également toujours
en cours, avec à la clef la détermination de la constante de Hubble (expansion de l'Univers).
Depuis la fin des années 1980, une campagne de mesures extrêmement précises
des temps d'arrivée des impulsions radio des pulsars est en cours.
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Il comprend 44 antennes paraboliques orientables, réparties sur deux alignements
perpendiculaires sous forme de T et pointées sur le soleil.
La branche est-ouest comprend 19 antennes couvrant 3200 mètres.
La branche nord-sud comporte 25 antennes sur une distance de 2400 mètres.
Elles fonctionnent par interférométrie.
Il s'agit d'un réseau de 144 antennes de formes hélicoïdales de près de 9 m de haut,
installées à la fin des années 70.
Elles captent les émissions basse fréquence issues des champs électromagnétiques
essentiellement du soleil et de Jupiter.
Elles fonctionnent également par interférométrie.
Le site comprend également une salle d'exposition avec un planétarium.
La radioastronomie amateur est la pratique de la radioastronomie par des astronomes
non professionnels et des radioamateurs.
Il y a environ 50 000 astronomes amateurs en France, mais moins
de 300 radioastronomes amateurs.
Les radioastronomes amateurs écoutent principalement les signaux radiofréquences
du Soleil sur 20/30 MHz (HF), 140/150/160 MHz (VHF), 430/650 MHz (UHF),
2.3/10/12 GHz (SHF).
Certains radioastronomes amateurs écoutent et visualisent aussi les échos météoriques
(technique du radar bistatique) sur 50 MHz (VHF) notamment, les sursauts RF (bursts)
de Jupiter sur 20/21 Mhz (HF), ou bien participent à la recherche SETI
(recherche de signaux extra-terrestres) en veillant la fréquence de l'hydrogène
neutre vers 1420 MHz (UHF).
A la différence des professionnels qui utilisent des grandes paraboles
(plus de 10 mètres de diamètre), les radioastronomes amateurs utilisent des antennes
dipôles (pour les météores, et pour Jupiter), des antennes Yagi (pour le Soleil,
les météores, la Voie Lactée), des petites paraboles de 80 cm (pour le Soleil)
et enfin des paraboles de 3 à 5 mètres (pour SETI).
Le récepteur radio, coeur du radiotélescope, est souvent du type de ceux
utilisés par les radioamateurs ou par certains professionnels.
Ces récepteurs très sensibles couvrent une large gamme de fréquences
(quelques dizaines de Hz à quelques GHz),
et permettent de décoder différents types de signaux (CW, SSB, AM, FM)
avec une bande passante ajustable.
Les marques AOR, ICOM, KENWOOD, YAESU, …, entre autres, proposent
de tels équipements généralistes.
Mais certains radioastronomes amateurs préfèrent réaliser leur propre récepteur,
dédié à un type d'observation,
ce qui accroît le plaisir de l'expérimentation".
Ajout à titre d'exemple par le réalisateur de ce site une partie non intégrante de l'article Wikipédia .
Cette partie, est une réalisation du club radioamateur de Colomiers 31 Fr Indicatif F5KUG.
Voici une réalisation du radio club (F5, K U G), qui fait avec de l'écho lunaire ( EME ),
mais aussi de l'écoute du soleil entre autres étoiles et astres. ( Voir pages EME sur ce site )
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PARABOLE 3.60
m
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PARABOLE 3.60 m et Ariane |
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(F6,
A B X) (F6, G U S) (F5, B U U) (F4, F F A)
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(F6, A B X) (F5, B U U) ROBERT H (F4, F F A) |
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F6GUS
PARABOLE EME (F5, K U G)
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CETTE INSTALLATION PEUT SERVIR EN RADIOASTRONOMIE |
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| VISEE AUTOMATIQUE LUNE | PEUT SERVIR EN RADIOASTRONOMIE |
Photos Bernard Flouzat Robert Heleu ©
Notes et références
1. (en) Frank D. Ghigo, « Pre-History of Radio Astronomy », 27 mars 2003, National Radio Astronomy Observatory.
Mis en ligne le 27 mars 2003, consulté le 20 décembre 2008
2. (en) Frank D. Ghigo, « Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves », 16 mai 2008, National Radio Astronomy Observatory.
Mis en ligne le 16 mai 2008, consulté le 20 décembre 2008
Bibliographie
Les radiotélescopes, Émile-Jacques Blum, Que sais-je ? 1972.
Liens externes
(fr) Station de radioastronomie de Nançay
(fr) Exemple de recherches avec des radiotélescopes à l'Université Bordeaux-I (France).
Liens internes
Liens externes
(en) naic.edu - Site officiel du radiotélescope d'Arecibo
(en) setiathome.ssl.berkeley.edu - Site officiel du projet SETI@home
(en) IEEE History Center - IEEE Milestones: NAIC/Arecibo Radiotelescope
(en) Image satellite
Liens internes
Liste des observatoires astronomiques
Références
# (en)(es) 300Foot Telescope Collapse , NRAO. Consulté le 13-07-2007
(en)[pdf] Toney Minter, « The Proposer’s Guide for the Green Bank Telescope », 2007, NRAO. Consulté le 2007-07-14
(en) GBT First Light at 3mm , 2006, NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) MUSTANG The Instrument , 2007, UPenn. Consulté le 2007-07-16
(en) David H. Parker, « The Green Bank Telescope Laser Metrology R&D Project: A Review and Bibliography », 1997, NRAO. Consulté le 2008-05-07
(en) Bistatic Radar Observations of the Ionosphere with the 43 Meter (140 Foot) Telescope , NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) Green Bank Solar Radio Burst Spectrometer , NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) Orbiting VLBI Tracking Station , NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) The Green Bank Interferometer (GBI) , NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) Green Bank 20-meter telescope , NRAO. Consulté le 2007-07-16
(en) Newly Commissioned Green Bank Telescope Bags New Pulsars, 2002, NRAO. Consulté le 16-06-2008
Noémi Mercier, « Un nouveau pulsar brise un record de vitesse », 2006, CyberSciences. Consulté le 16-06-2008
(en) [pdf] F.J. Lockman, Y. Pidopryhora, J.C. Shields, « Gigantic Superbubble Discovered in the Inner Milky Way », Newsletter NRAO.
Consulté le 16-06-2008
(en) Robert Sanders, « Astronomers Find Magnetic Slinky In Constellation Of Orion », 2006, UC Berkeley. Consulté le 16-06-2008
Liens externes
(en) Site officiel du GBT au NRAO
Photo aérienne montrant le GBT en construction
Liens externes
(en) Site officiel
(en) The Jodcast – un podcast d'astronomie de l'Observatoire Jodrell Bank
Liens externes
* (en) Goldstone Deep Space Communications Complex site officiel
* (en) Deep Space Network de la NASA
* (en) Images du Deep Space Network à Goldstone (Californie) sur le site du JPL
* (en) Le Radar du Système Solaire sur le site du JPL
Notes
1. en:Rohr, Inc.
2. Goldstone sur le site de l'UCLA
Source
(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu d’une traduction de l’article de Wikipédia en anglais intitulé
« Goldstone Deep Space Communications Complex ».
Liens externes
Bibliographie
Jean-Louis Steinberg, La création de la station de Nançay, dans l'Astronomie, Vol 118, Novembre/Décembre 2004.
Notes et sources
1. Non significatif pour la radioastronomie, sauf les vents violents (à partir de 15 m/s)
2. Plan du site
3. Restauration d'un radar Würzburg
4. En 1960, la C.F.E. est le 18ème constructeur métallique français.
Elle deviendra la Compagnie Française d'Entreprise Métallique (C.F.E.M.) en 1966.
Liens externes
Site de l'observatoire de Nançay
L'observation des comètes à Nançay
Ciel ouvert en Sologne, site de l'espace muséal de l'observatoire de Nançay
Creative Commons license paternity share identical
Cette création est mise à disposition sous un contrat
Creative Commons.
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Radioastronomie et fréquences
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© R.Heleu
LIENS TEXTES PAGES MALVOYANTS DEFICIENTS VISUELS
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Des realisations de notre ami Jacques Defour et ses copains de l'Association Blagnacaise Modelisme Naval |
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