L’une des contraintes les plus importantes sur la taille des objets mis en orbite est la taille du carénage utilisé pour les y mettre. Les grands télescopes doivent être placés dans un boîtier de carénage relativement petit et déployés dans leur taille maximale, parfois à l’aide de processus compliqués. Mais même avec ces processus, il existe toujours une limite supérieure à la taille d’un télescope. Cela pourrait bientôt changer, avec l’avènement des matériaux intelligents, en particulier dans le cadre d’un projet financé par l’Institute for Advanced Concepts (NIAC) de la NASA qui permettrait d’installer un radiotélescope à l’échelle d’un kilomètre dans l’espace.
Le projet, dirigé par Davide Guzzetti à Auburn, utiliserait des polymères intelligents auto-repliables pour déployer une série d’antennes radio en spirale dans l’espace. Les scientifiques pourraient alors utiliser l’interférométrie, une technique dans laquelle les signaux qui frappent différentes paraboles écartées sont utilisés pour amplifier la surface effective du télescope.
Ce télescope pourrait être particulièrement efficace pour rechercher une chose : le signal de 21 cm. Sorte de Saint Graal de l’astrophysique, ce signal a été émis au cours des premières vies de l’hydrogène et est essentiel pour comprendre ce qui s’est passé entre le Big Bang et l’ère de la réionisation dans l’univers primitif.
Malheureusement, le signal atteint la Terre à des fréquences relativement basses, qui sont ensuite filtrées par notre ionosphère et, dans certains cas, interrompues par nos propres émissions radio. Diverses équipes ont donc proposé des solutions à ce problème. Nous avons déjà évoqué l’idée d’un télescope sur la face cachée de la Lune. D’autres projets incluent des essaims de télescopes séparés dans l’espace qui utilisent à nouveau l’interférométrie mais seraient séparés les uns des autres.
Bien que génial, un télescope sur la Lune nécessiterait une infrastructure pour le construire et le faire fonctionner, ce qui n’existe évidemment pas encore. D’un autre côté, les télescopes installés dans une configuration interférométrique mais non connectés physiquement et flottant simplement dans l’espace peuvent changer d’emplacement relatif, ce qui rend le maintien de cet arrangement particulièrement difficile.
Le Dr Guzzetti et ses co-auteurs pensent avoir une solution : installer un interféromètre avec des dizaines de minuscules capteurs, mais les relier entre eux par un matériau intelligent qui peut se déployer une fois dans l’espace. Dans ce scénario, vous bénéficiez des avantages de la grande surface effective d’un interféromètre sans avoir besoin d’algorithmes de correction complexes pour la position relative du satellite. Il ne serait pas non plus nécessaire de mettre en place une infrastructure complète sur la Lune pour l’exploiter : elle pourrait être construite avec une technologie moderne ayant déjà un niveau de développement relativement élevé.
Dans un document publiée en 2021, l’équipe décrit comment ce système pourrait fonctionner, notamment en utilisant une série de « charnières à encre » qui peuvent introduire le pliage d’un matériau une fois qu’il atteint une température spécifique. Étant donné que l’exposition à la lumière directe du soleil ferait sans aucun doute atteindre cette température (100°C), un ensemble de capteurs avec ces charnières stratégiquement placées entre eux pourrait s’étendre en un motif en spirale pouvant atteindre des kilomètres de diamètre.
C’est une assez bonne surface pour un interféromètre. Et les capteurs peuvent tous être reliés ensemble à l’aide de fils ou de connexions similaires passant sur les charnières, éliminant ainsi le problème qui touche d’autres interféromètres spatiaux avec des composants déconnectés.
Bien que le système présente des avantages et que le document décrit une méthode par laquelle il pourrait être déployé, il n’y a pas de suivi clair sur les prochaines étapes du projet. Les polymères à mémoire de forme utilisés dans le système ont également une myriade d’autres utilisations, de sorte que la fabrication d’un télescope géant dans l’espace n’est peut-être pas la priorité absolue des chercheurs qui s’y spécialisent. Mais, comme pour toute idée, il convient de noter et de se rappeler que, peut-être un jour, nous pourrions avoir un télescope d’un kilomètre de large flottant au-dessus de la Terre, captant les traces de l’univers primitif.