L'OBSERVATOIRE FRED LAWRENCE WHIPPLE


L'observatoire Fred Lawrence Whipple est situé au sommet du Mount Hopkins, dans le sud de l'Arizona, à environ 65 km au sud de Tucson, et 90 km à l'est de l'observatoire de Kitt Peak . Ce pic culmine à 2600 mètres d'altitude et domine toute la vallée qui conduit de Tucson à la frontière mexicaine. Sa position au dessus de cette plaine d'où viennent les vents dominants rappelle celle du Pic du Midi au dessus de la plaine toulousaine, et permet à l'observatoire de bénéficier d'un excellent seeing.

Au pied du Mount Hopkins se trouve un centre d'accueil pour les visiteurs, consacré à l'observatoire. On y découvre diverses expositions : des modèles du MMT (Multiple Mirror Telescope) ainsi qu'un film sur la fonte et la taille du miroir de 6,5 mètres qui remplace aujourd'hui le MMT. Une autre exposition relate l'histoire des télescopes de Galilée à nos jours. Une troisième décrit les projets de recherche soutenus par l'institut "Smithsonian Institute" en Arizona au cours du 20ème siècle, les recherches en astronomie des rayons gamma, ainsi que l'interférométrie en infra-rouge. L'extérieur du centre d'accueil est agréablement aménagé avec une aire de pique-nique ; des jumelles permettent d'observer les installations du projet IOTA, le nouveau MMT, ainsi que les télescopes de l'observatoire de Kitt Peak. Le centre d'accueil vend des posters, cartes postales et autres souvenirs.

Centre d'accueil, observatoire FLWO
Centre d'accueil des visiteurs (Photo Doug Mink, FLWO)

Pour accèder au Mount Hopkins il faut prendre, à partir du centre d'accueil, une petite route étroite, escarpée et empierrée, qui rappelle encore celle qui conduit au Pic du Midi depuis le col du Tourmalet. Les visiteurs ne sont pas autorisés à prendre cette route avec leur propre véhicule, mais, sur réservation, l'observatoire met une navette à leur disposition. Depuis cette route, dont l'ascension dure environ une heure, il est parfois possible d'apercevoir quelques animaux de la montagne ; quelques jours avant notre visite, un employé de l'observatoire y a même rencontré un ours.

Accès à l'observatoire FLWO
Accès à l'observatoire FLWO (Photo Doug Mink, FLWO)


LES INSTRUMENTS DU MONT HOPKINS


Le principal instrument de l'observatoire Fred Lawrence Whipple est le célèbre "Multiple Mirror Telescope" (MMT). A l'origine, ce télescope était composé de 6 miroirs de 1,5 mètres juxtaposés pour former l'équivalent d'un objectif de 4,5 mètres. En 1998 et 1999, cette structure a été enlevée et remplacée par un miroir unique de 6,5 mètres de diamètre, taillé par le laboratoire "Mirror Laboratory" de l'observatoire Steward, université d'Arizona à Tucson. Le bloc de verre de ce miroir a été coulé dans un moule tournant, la vitesse de rotation donnant à la surface du verre une forme parabolique proche de la forme définitive, ce qui évite un gros travail de fraisage. Malgré ce changement de miroir, le télescope a gardé son nom de MMT.

Le MMT avant, FLWO Le MMT après, FLWO
MMT avant (Photo Craig Foltz, FLWO) MMT après (Photo Howard Lester, FLWO)

Le miroir de 6,5 mètres a été amené au sommet posé verticalement sur la remorque d'un camion ; quand on voit la route qu'il a empruntée, on réalise que c'est déjà un exploit. L'ascension du miroir a duré 5 heures.
Transport du miroir de 6,5m Transport du miroir de 6,5m
Transport du miroir de 6,5m Transport du miroir de 6,5m
Transport du miroir de 6,5mètres (Photos FLWO)

coupole MMT, observatoire FLWO
Bâtiment abritant le MMT (Photo Adagio)
coupole MMT, observatoire FLWO
Vue reconstituée de l'intérieur
du bâtiment abritant le MMT
(Photo FLWO)
Avec sa monture alt-azimutale et son rapport focal primaire de 1,25 mètres, le MMT ressemble à un immense cube en structure de poutres métalliques. Il occupe presque tout le volume disponible dans le bâtiment qui l'abrite, lui aussi de forme cubique ; ce bâtiment tourne entièrement avec le télescope.

Le miroir du MMT est très mince par rapport à son diamètre, et présente un dos alvéolé. Il est soutenu par un système d'optique active comprenant 104 vérins pneumatiques.

Le MMT est installé au sommet du Mount Hopkins. Sur les crêtes situées en contrebas, on trouve différents instruments. Tout d'abord, trois " petits " télescopes :

Les deux premiers télescopes sont utilisés pour l'étude du système solaire, celle des étoiles et pour l'astronomie extragalactique.

Le télescope 2MASS, un équatorial Cassegrain installé à FLWO en 1997, sert à réaliser une cartographie du ciel dans le proche infrarouge, dans trois longueurs d'onde : 1,25, 1,65 et 2,16 microns, avec pour objectif principal la recherche des naines brunes. 2MASS signifie "2 Microns All Sky Survey". Le projet 2MASS est réalisé avec 2 télescopes identiques situés l'un dans l'hémisphère nord (au mont Hopkins) et l'autre dans l'hémisphère sud (à Cerro Tololo au Chili).

télescope de 1,5m, observatoire FLWO
Télescope de 1,5 m
(Photo Adagio)
télescope de 1,2m, observatoire FLWO
Télescope de 1,2 m
(Photo Doug Mink, FLWO)
télescope de 1,3m, observatoire FLWO
Télescope 2MASS de 1,3 m
(Photo Rae Stiening, FLWO)
Interféromètre du projet IOTA
Interféromètre du projet IOTA
(Photo projet IOTA)
L'observatoire héberge également un interféromètre infrarouge composé de trois télescopes de 45 cm répartis sur une base de 38 m ; cet interféromètre est en cours d'expérimentation, c'est le projet IOTA (Infrared Optical Telescope Array). Les sujets en cours ici sont :
  • les variations de diamètre d'étoiles variables comme Mira : des diamètres aussi petits que 5 millisecondes d'arc peuvent être mesurés avec IOTA.
  • la recherche des compagnons et l'étude des structures de disque à proximité des jeunes étoiles.
récepteur gamma, observatoire FLWO
Récepteur Gamma (Photo Adagio)
Enfin, un récepteur de 10 mètres de diamètre, composé d'environ 259 petits miroirs est en cours d'expérimentation pour la détection des rayons gamma de haute énergie (de 100 MeV à 10 TeV). Il s'agit de détecter le rayonnement optique dû à l'effet Cherenkov et provoqué par l'arrivée de rayons gamma dans l'atmosphère terrestre.

Le projet prévoit d'installer un interféromètre composé de 7 récepteurs identiques de 10 mètres dans un canyon situé en contrebas du mont Hopkins. Il est étrange de voir des instruments d'astronomie installés ainsi au fond d'une vallée au champ visuel limité alors que l'on dispose d'une haute montagne à côté ; la raison de ce choix est tout simplement de protéger les récepteurs gamma des lumières parasites !



Site Web de l'observatoire Fred Lawrence Whipple :
http://linmax.sao.arizona.edu/help/FLWO/whipple.html

Site Web du projet 2MASS :
http://pegasus.phast.umass.edu/

Site Web du projet IOTA :
http://cfa-www.harvard.edu/cfa/oir/IOTA/

Remerciements :
Nous remercions les membres de l'observatoire, et tout particulièrement Craig Foltz, Wes Traub, et Dan Brocious, pour leur sympathique et chaleureux accueil lors de la visite de l'association Adagio à l'observatoire FLWO. Merci d'avoir mis un véhicule supplémentaire à notre disposition pour permettre à tout le groupe d'effectuer la visite des télescopes !

Nous remercions Craig Foltz, Doug Mink, Julie Shaw, Irene Porro et Rae Stiening (projet IOTA), Mike Skrutskie (projet 2MASS) qui nous ont accordé la permission d'utiliser leurs photos sur ce site.



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