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Le projet PlanetQuest

Le ciel de l'Observatoire du CTIO au Chili. Il n'a fallut que 20 secondes à Roger Smith du CTIO pour enregistrer cette photographie du ciel austral au moyen d'une caméra CCD attachée sur un objectif Zeiss Distagon de 40 mm f/4.

Les télescopes (III)

PlanetQuest a besoin de télescopes. Doyle a donc sollicité la collaboration de plusieurs observatoires à travers le monde où des astronomes suivent l'actualité astronomique et conduisent des recherches notamment sur les exoplanètes.

Le réseau actuel de télescopes est distribué entre l'hémisphère Nord et l'hémisphère Sud. Lors de la phase initiale PlanetQuest a déjà bénéficié des données de pas moins de 4 télescopes. Il utilise le télescope Crossley de 0.9 m de l'Observatoire de Lick installé en Californie, le télescope de Siding Spring de 1 m d'ouverture installé à Coonabarabran en Australie et a déjà reçu du temps d'observation sur deux télescopes Faulkes robotisés de 2 m installés sur l'île de Maui à Hawaii et à Siding Spring.

1. Télescopes installés dans l'hémisphère Nord

Honneur aux anciens. Le réseau de télescopes comprend le télescope Crossley de 0.91 m d'ouverture f/5.8 installé en 1898 à l'Observatoire Lick situé sur le Mont Hamilton. A l'époque il s'agissait du premier grand télescope moderne utilisant un miroir en verre argenté. En effet, auparavant les réflecteurs utilisaient des miroirs métalliques qui devaient régulièrement être repolis pour conserver leur réflectivité.

L'instrument qui appartient à l'Université de Californie de Berkeley (UCB) a été totalement rénové et ne contient pratiquement plus aucune pièce d'origine. Il est à présent équipé de plusieurs millions de dollars de matériel de dernière génération. Il comprend notamment  une caméra CCD professionnelle, un correcteur de champ aplatissant le champ dans un rayon de 40' (soit 30 % supérieur au diamètre apparent de la Lune) et un système d'entraînement amélioré qui devrait permettre au Crossley d'apporter une contribution notable au projet PlanetQuest tout en préservant son charme astronomique Victorien.

PlanetQuest dispose également du télescope de 1 m d'ouverture installé à Siding Spring en Australie et du Vulcan South Telescope installé en Antactique. Il est complété par le PASS array installé dans les îles Canaries dont la fonction sera d'effectuer une veille permanente et panoramique du ciel (All-sky) en réalisant des séries de mesures photométriques de toutes les étoiles brillantes visibles en différents lieux d'observation dans le but de détecter toutes les exoplanètes géantes (hot jupiter et autres) en transit devant des étoiles brillantes et d'assurer une surveillance permanente de toutes les étoiles variables brillantes.

PlanetQuest a également reçu un accueil favorable auprès du consortium des observateurs de l'Observatoire espagnol de Calar Alto qui dispose d'un télescope de 1.23 m d'ouverture et dispose également de télescopes à l'Observatoire Inter-Américain de Cerro Tololo au Chili  (voir plus bas).

Enfin, si le projet requiert des étoiles supplémentaires de référence, PlanetQuest envisage d'acheter une série de télescopes de 350 mm (14") totalement robotisés et équipés de moyens CCD dans le but d'analyser les amas ouverts et d'autres champs stellaires proches. Ces instruments mis en réseau devraient pouvoir détecter des exoplanètes en transit jusqu'à la magnitude 15.

2. Télescopes installés dans l'hémisphère Sud

Entre la mi-juin et mi-juillet 2005, Doyle et son équipe ont été observer en Australie, au télescope de 1 m d'ouverture de Siding Spring. Cela leur permit d'étudier les méthodes de détection des exoplanètes en orbite autour d'étoiles binaires à éclipse situées dans le coeur de la Voie Lactée, l'hémisphère Sud étant un lieu privilégié pour observer les régions les plus riches de la Galaxie.

PlanetQuest s'est également intéressée à un second observatoire, le Vulcan South installé en Antarctique à la base Scott située au Pôle Sud.. Le projet est sponsorisé par la National Science Foundation, grand argentier des scientifiques américains. L'équipe du Vulcan Sud espère disposer de nouveaux fonds pour poursuivre sa mission en 2007 et 2008.

Le projet Vulcan Sud a pour objectif d'améliorer notre connaissance des exoplanètes géantes et gazeuses, les "hot jupiter", en découvrant suffisamment de candidates pour dresser des conclusions statistiques significatives sur leur formation, leur composition et leur phase évolutive, autant de paramètres qui restent pour l'essentiel inconnus. Les conditions climatiques uniques régnant au Pôle Sud permettent de travailler dans des conditions optimales. Les astronomes peuvent rechercher des exoplanètes en transit de manière plus efficace et avec une sensibilité supérieure à celle que l'on peut obtenir dans n'importe quel autre observatoire installé sur Terre.

Le Vulcan Sud utilise un astrographe Aerojet-Delft de surplus de l'USAF de 200 mm d'ouverture f/1.5 et un photomètre basé sur une caméra CCD KAF-16800 de 4096x4096 pixels capable de mesurer la lumière émise par des milliers d'étoiles simultanément, l'ensemble étant disposé dans une atmosphère isothermique.

PlanetQuest dispose également de deux télescopes à Cerro Tololo au Chili géré par le consortium SMARTS et la NOAO.

Enfin, PlanetQuest envisage la construction d'un télescope grand-champ de 2.5 m d'ouverture sur le plateau de Cerro Tololo dans le but d'étudier les 170 millions d'étoiles cataloguées par le projet OGLE et situées dans la direction du noyau Galactique auxquelles s'ajouteront 30 millions d'étoiles supplémentaires situées dans les Nuages de Magellan. Cet instrument devrait permettre de découvrir de grosses planètes terrestes orbitant autour des plus petites étoiles jusqu'à la magnitude 21, ce qui permettra d'étudier la plupart des étoiles naines de classes K et M.

Support et subsides

De nombreuses observatoires et de grandes agences gouvernementales sont affiliées à PlanetQuest, preuve s'il fallait encore le démontrer de l'intérêt que ce projet suscite dans la communauté scientifique.

Certains d'entre eux collaborent à travers des dons d'argents, des subsides ou mettent à disposition de PlanetQuest leurs compétences ou du temps d'observation sur plusieurs télescopes terrestres. 

Voici la liste arrêtée en 2006 des parrains de PlanetQuest : ESA, Instituto de Astrofísica de Canarias, Lick Observatory (Mt. Hamilton), NASA, NSF, Perth Observatory, Rochester Institute of Technology, SETI Institute, UC Berkeley et UC Santa Cruz. Il faut y ajouter des centaines de donateurs privés.

Document usfj.mil

Enfin, parlons business. Une première analyse estimait le coût de démarrage du projet à 20 millions de dollars US, soit 1/5eme du prix d'un superordinateur IBM Asci White ! Le coût opérationnel annuel s'éleverait à environ 10 millions de dollars. C'est une somme très élevée comparée aux autres projets distribués. 

A titre de comparaison, la maintenance annuelle de SETI@home ne "coûte que" 400000$, le projet global (hémisphère Nord et Sud et toutes institutions confondues) revenant à 3 millions de dollars. 

PlanetQuest est donc au minimum 3 fois plus cher que SETI@home ! Mais ainsi que nous l'avons expliqué, PlanetQuest est interactif et offre l'avantage de profiter de 10 télescopes à travers le monde qui ont nécessité chacun un investissement de 3.5 millions de dollars et permit de remettre sur pied le télescope Crossley de l'Observatoire de Lick.

Les chercheurs relativisent le prix élevé de ce projet, rappelant que la NASA, qui parraine également PlanetQuest, a investi 300 millions de dollars dans la mission Kepler qui scanne 100000 étoiles à la recherche d'éventuelles exoplanètes. PlanetQuest est donc beaucoup plus performant, plus souple et 30 fois moins cher ! Pour ses défenseurs, PlanetQuest serait même "économique" quand on sait que la plupart des "multimillion-dollar projects" de la NASA finissent tous un jour ou l'autre en fumée et parfois de manière précoce.

Aux dires de ses créateurs, "PlanetQuest tiendra bon !" Ils trouveront leurs subsides auprès d'investisseurs privés et de généreux donateurs tel Jeremy Crandell, co-fondateur de la société antispam Brightmail (intégrée à Symantec en 2004) qui est aujourd'hui l'un des plus gros investisseurs dans ce projet. Une alternative serait de facturer l'accès à certains niveaux "premium" du portail de PlanetQuest mais pour l'instant ce n'est pas à l'ordre du jour.

En 2006, PlanetQuest a également reçu pour 20 millions de dollars de temps d'observation (le prix des installations) offerts gracieusement par l'entrepreneur anglais Dill Faulkes qui, rappelons-le, a déjà construit trois télescopes totalement robotisés et automatisés de 2 m d'ouverture sur l'île de Maui, à l'Observatoire de Siding Spring et à Liverpool en Angleterre. Consultez le site Faulkes Telescope pour plus de détails.

Enfin, à l'intention des internautes, étant donné que certaines sections du portail de PlanetQuest ont déjà été traduites en allemand, nous invitons les lecteurs francophones à contacter Laurance Doyle s'ils souhaitent participer bénévolement à la traduction des principales pages du portail en français. Vous aiderez ainsi non seulement l'organisation mais faciliterez également la diffusion de ce projet dans la communauté francophone car il le mérite largement.

Dernières nouvelles

A l'avenir le portail de PlanetQuest vous permettra de consulter des vidéos et suivre des conférences audio en mode streaming à travers le web, de consulter les "Proceedings of the PlanetQuest Academy", certifier une découverte et bénéficier de rabais sur des voyages scientifiques ou sur des produits vendus dans la boutique de PlanetQuest pour laquelle rappelons-le, toutes les donations sont les bienvenues.

Le "Collaboratory" vous permettra également d'exporter les coordonnées de l'objet traité par l'application vers des logiciels externes tel Celestia. Enfin, PlanetQuest permettra très bientôt à tout utilisateur de poser directement des questions à l'équipe d'experts via la classique rubrique "Ask an expert".

Extrait des documents éducatifs proposés aux utilisateurs sur le portail de PlanetQuest. Dans cet exemple il s'agit d'articles sur l'archéoastronomie. Document PlanetQuest.

Par la suite, si les utilisateurs souhaitent rechercher des astéroïdes, des NEO, des comètes ou des évènements impliquant des lentilles gravitationnelles par exemple, PlanetQuest s'est déjà penché sur ces questions et les algorithmes de base sont intégrés au "Collaboratory". C'est l'utilisateur final qui changera les variables à sa convenance.

Durant la phase initiale de test, PlanetQuest ne permettra la connexion que de 50000 utilisateurs du fait de la limitation temporaire des ressources système. Selon ses dirigeants, une année après son lancement le projet devrait être capable de supporter une communauté de 20 millions d'utilisateurs !

En 2006, l'équipe terminait la conversion des méthodes d'analyse au format BOINC, notamment les algorithmes concernant la détection d'exoplanètes autour de systèmes binaires à éclipse. Bientôt d'autres algorithmes suivront.

Aux dernières nouvelles le produit tournera sur toutes les plates-formes : BSD, Linux, SunOS, Mac, Windows, ...

Entre-temps suite à des problèmes principalement financiers, le projet a été retardé mais les chercheurs ont continué leurs observations et disposent à présent d'un catalogue de 2 millions d'étoiles.

En 2007, le programme était en phase de test dans l'environnement BOINC. En parallèle, les programmeurs documentaient le projet, décrivant notamment comment les données sont distribuées et traitées sur le plan technique (unités de travail, crunching des données, etc).

Depuis cette date le projet a été suspendu faute de subside. On peut considéré qu'il est abandonné. C'est vraiment dommage vu tout le travail accompli.

A propos de cet article

"Thank you so much for your effort to help us get the word out on PlanetQuest! It is much much appreciated! I love the PlanetQuest logo you did too! Beautiful! Again, very much thanks indeed! And great job on the article." Laurance Doyle, PlanetQuest, October 21, 2006.

Un condensé de cet article fut publié dans le magazine "L'Astronomie" de la SAF en janvier 2007, Vol 122.

Pour plus d'informations

A la recherche des exoplanètes (sur ce site)

A la recherche de planètes habitables (sur ce site)

La vie autour des étoiles géantes rouges (sur ce site)

Alien Worlds (illustrations, sur ce site)

PlanetQuest

PlanetQuest Newsletter (PDF)

PlanetQuest GoogleGroup

Exoplanet.eu

SETI@home (à propos du client BOINC)

BOINC (téléchargement du Manager)

GoogleGroup PlanetQuest (forum)

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