L'ADAES en visite à la station de radioastronomie de Nançay
En ce 2 Juin
2007, les adhérents de l’ADAES prennent la route pour le coeur de la Sologne,
à la découverte d’un site unique en France, la station de radioastronomie de
Nançay.
Après un arrêt-café bienvenu, nous découvrons ce site isolé en pleine forêt, bardé d’antennes grillagées dressées vers le ciel.
Prés du parking sont exposées les toutes premières antennes utilisées à Nançay ‘’ bricolées’’ à partir de matériel militaire de récupération, et en particulier une superbe parabole fixée sur un ancien projecteur de DCA !!
Pris en charge dès notre arrivée, l’animateur du site nous présente en salle ce vaste ensemble de 150 hectares.
La station de Nançay, unité scientifique de l’observatoire de Paris-Meudon, est associée à un laboratoire du CNRS . Elle regroupe 47 ingénieurs, techniciens et administratifs, résidants sur place et chargés d’entretenir et exploiter les instruments ; 3 équipes de chercheurs, basés à Paris et Orléans soit une quarantaine d’astronomes, animent les instruments et en exploitent les données . De nombreux chercheurs extérieurs, français ou étrangers, utilisent également les instruments de Nançay. Ceux-ci ont pour but de capter les ondes radioélectriques émises par les corps célestes afin d’étudier l’univers, sa structure et son évolution .Notre animateur insiste sur la difficulté de détecter les signaux en provenance de l’univers au milieu d’une pollution radio de plus en plus présente due à l’activité humaine.
Sur les écrans de l’accueil, nous pouvons observer en direct les émissions des ondes radio du soleil.
Après cette mise en bouche, la visite sur le terrain débute par l’imposante structure métallique du radiotélescope.
Notre guide nous présente tout d’abord les caractéristiques techniques de cet ensemble.
Il se compose de deux surfaces indépendantes ; la première est un plan mobile autour de son axe horizontal de 200 mètres de long sur 40 mètres de large pour un poids de 400 tonnes . Ce miroir renvoie les ondes radio reçues du ciel vers la seconde surface de 35 mètres de large et 300 mètres de longueur, qui est une portion d’une sphère de 1120 mètres de diamètre. Ce miroir sphérique, concentre l’énergie captée en son foyer par des antennes de réception installées sur un chariot mobile, circulant sur une voie ferrée qui épouse la forme de la surface focale.
Nous abordons ensuite l’aspect scientifique du radiotélescope.
Cet instrument, conçu pour l’observation des émissions de raies dans le domaine des ondes décimétriques ( 9 cm, 18 cm et 21 cm ), permet d’obtenir de précieux renseignements sur les sources qui les émettent. L’émission de l’hydrogène, composant le plus abondant de l’univers, est la plus facilement détectable et permet aux chercheurs d’obtenir des informations sur la masse, la dynamique, la vitesse radiale et les mouvements de rotation de galaxies . La détermination de la masse, permet d’évaluer la luminosité intrinsèque des galaxies et finalement d’en calculer leurs distances jusqu’à 500 millions d’années lumière.
Le radiotélescope observe également les étoiles, en particulier celles en fin de vie, ainsi que les comètes . 79 de celles-ci ont été observées depuis 1973 grâce aux ondes radio émises, lorsque les glaces qui les composent se subliment sous l’action du rayonnement solaire. Des informations précises sont obtenues sur la matière et la masse de ces bolides venus des confins du système solaire.
Les plus nombreuses demandes d’utilisation du radiotélescope concernent toutefois le suivi des pulsars , résidus d’étoiles massives effondrées à la fin de leur vie, et dont le fonctionnement n’a pas livré encore tous ses secrets . Tels des phares marins, il émettent des signaux réguliers dont les périodes les plus rapides sont de l’ordre de la milliseconde . La période de rotation des pulsars est beaucoup plus stable que nos meilleures horloges atomiques et pourraient constituer la référence de mesure du temps de l’avenir ( précision bien inférieure au millionième de seconde ).
Nous apprenons enfin, que grâce à ce radiotélescope, la station de Nançay est associée au programme SETI, dont l’objectif est la détection de signaux artificiels qui émaneraient d’éventuelles civilisations extraterrestres. Hélas, à ce jour rien de nouveau à l’horizon cosmique !
Notre visite se poursuit, et nous nous dirigeons maintenant vers le radiohéliographe ; nous découvrons un spectaculaire alignement d’antennes disposées en un double réseau en croix. La branche est-ouest comprends 19 antennes sur une base de 3200 mètres et la branche nord-sud comporte 25 antennes sur une longueur totale de 2400 mètres ; le rendement de cet instrument est l’équivalent d’une antenne unique de 70 mètres de diamètre .L’ensemble est dirigé vers le soleil, un ordinateur central en assure le suivi.
L’observation du soleil, dans le domaine d’ondes radioélectriques, permet l’étude de la couronne qui longtemps n’a été observable que pendant les éclipses solaires .Le récepteur du radiohéliographe est capable de faire de l’imagerie rapide sur des longueurs d’ondes comprises entre 60 cm et 2 mètres, à la cadence de 200 images/seconde. Les phénomènes étudiés concernent la structure de la couronne, le vent solaire, les sursauts radioélectriques liés aux taches et éruptions solaires, et enfin les relations entre l’activité solaire et l’environnement terrestre . C’est ainsi que la station de Nançay participe au plan d’alerte des « tempêtes solaires » en transmettant les résultats aux centres de prévision de l’activité solaire ; ceux-ci disposent de 48h pour aviser les différentes activités perturbées par les caprices de notre étoile qui pourront ainsi prendre les dispositions utiles pour la sécurité ( aviation, télécommunications, distributeurs d’électricité etc…)
La station de Nançay dispose enfin d’un réseau décamétrique dédié à la radioastronomie planétaire. Ce réseau est constitué de 144 antennes hélicoïdales de 9 mètres de hauteur et de 5 mètres de diamètre, qui forme une surface réceptrice de 10 000 m2 . Réalisé dans les années 75 , il est destiné à l’étude spectrale des sursauts radioélectriques de Jupiter et de la couronne solaire sur des longueurs d’onde de 3 à 30 mètres. Le magnétisme intense de la planète géante est étudié et en particulier son action sur son satellite Io très riche en soufre.
Notre guide souligne enfin que ce réseau décamétrique participe aux recherches d’exoplanètes en étroite collaboration avec le centre scientifique de Kburkov en Ukraine.
Mais il est déjà 13h30 : que le temps passe vite en ces moments agréables ! Nos estomacs impatients crient famine et c’est ainsi que nous prenons place sur les bords de l’étang de la Chaux pour calmer nos appétits dans ce cadre bucolique, le silence parfois rompu par le bruit sec et intempestif de quelques bouchons récalcitrants….
Dès 14h30, nous voilà de retour à la station de Nançay pour assister à une séance du planétarium géré par l’association ‘’ Ciel ouvert en Sologne’’ ; le confort des moelleux fauteuils va être fatal à quelques uns d’entre nous , le marchand de sable est passé par là ! Séance des plus classiques et sans intérêt particulier sauf peut-être une sieste réparatrice pour reprendre la suite de notre visite dans de bonnes dispositions.
La dernière partie sera consacrée à l’exposition permanente ou de nombreux sujets sont abordés.
Nous partons à la rencontre des plus grands astronomes qui ont marqué l’histoire : les premières observations réalisées par les Babyloniens en passant par l’héliocentrisme de Copernic, l’observatoire de Ticho Brahé, la lunette de Galilée ou encore le télescope de Newton.
La deuxième partie de l’exposition nous rappelle les caractéristiques et l’utilisation des instruments de radioastronomie du site de Nançay, et nous propose quelques exercices liés aux spectres lumineux.
La dernière partie est consacrée à la tectonique des plaques terrestre et aux activités volcaniques . Des maquettes et des vidéos complètent les sujets évoqués.
Il ne nous reste plus maintenant qu’à faire un tour à la boutique qui propose des ouvrages et objets liés à l’astronomie.
Voilà, il est temps de rentrer, nous remercions le personnel pour leur accueil chaleureux , en particulier notre guide du matin pour sa disponibilité et la patience dont il a fait preuve pour répondre à nos nombreuses questions sur un sujet aussi vaste.
De l’avis général notre journée fut passionnante, comme d’habitude la bonne humeur était notre compagne et, cerise sur le gâteau, le temps nous a permis de profiter un maximum de notre visite sur le terrain.
Notre voyage annuel 2007 est maintenant terminé, vive le voyage 2008.
André Bordes
Photos : Sylvain Greffier et Laurent Gaillard