Arecibo, on a cassé le plus grand bol du monde

Arecibo, on a cassé le plus grand bol du monde

Il a envoyé des messages aux extraterrestres et a donné le vertige à James Bond lui-même, mais c’est encore 2020 qui aura eu raison du radiotélescope d’Arecibo. Rendons hommage à cet instrument étrange en forme de bol de l’espace qui a inspiré les rêveurs et la science-fiction et qui défraye une dernière fois la chronique.

Ce qui frappe, c’est sa forme, sa taille. une construction humaine étrange pour dompter les ondes. Il menait une vie paisible sur la petite île de Porto Rico, non loin de la ville d’Arecibo qui lui a donné son surnom, mais depuis l’été suite à la rupture d’un cable, son destin était plus qu’incertain. Il aura fait avancer la science durant 57 ans jusqu’à devenir un symbole pour l’île, avant de finir brisé en mille morceaux.

©NSF – Une vue de haut de l’immense structure

Un radiotélescope avant d’être un grand bol

Notre univers aux multiples réalités est parcouru de rayonnements visibles comme invisibles aux différentes longueurs d’ondes. Le télescope capte des photons, le radiotélescopes les ondes radios. La surface métallique d’un radiotélescope vient réfléchir les ondes pour les focaliser sur une antenne qui les amplifie. Exactement comme le miroir d’un télescope qui réfléchi les photons vers un oeil ou une caméra. Arecibo c’était donc une sorte de miroir géant pouvant capter l’univers comme nul autre instrument sur terre.

©AFP – Il en reste un champ de débris écrasé par une antenne de 900 tonnes.

L’histoire d’un symbole

Parce que les grandes avancées technologiques se démarquent souvent par l’originalité de leur financement, c’est dans un but militaire qu’est né Arecibo. On le construit en 1963 dans le cadre du programme Américain Defender de la Darpa afin de détecter les satellites et les bons vieux missiles soviétiques grâce aux perturbations qu’ils laissent dans la ionosphere.

Cela donna naissance à une parabole de 305 mètres construite dans un renfoncement naturel. Une antenne est suspendue au dessus sur une plateforme maintenue par 18 câbles d’acier très épais attachés à trois tours de béton, dont la plus haute mesure 110m. Il est resté le plus grand radio-télescope du monde jusqu’en 2016 et aura traversé un demi-siècle de découvertes scientifiques jusqu’à devenir un emblème pour Porto-Rico et un incontournable de la pop culture et de la science-fiction.

©NSF – La construction de la structure (1962)

Les découvertes

Malgré ses origine militaires il est conçu avant tout pour servir à la recherche scientifique et va peu à peu y être dédié. Dès 1967 les données du radiotélescope réévaluent la période de rotation de Mercure à 59 jours contre 88 jours, si cela n’a pas changé notre quotidien c’était une véritable problématique beaucoup plus compliquée qu’on ne l’imagine à éclairer jusqu’à lors. Bien plus tard, au début des années 90 il détectera de la glace d’eau dans ses pôles. C’est fou ce qu’on peut faire avec des ondes.

L’un de ses plus grands faits d’arme arrive en 1974, lorsque l’observatoire découvre le premier pulsar binaire, le PSR B1913+16, facile à retenir. Un pulsar binaire ce sont deux étoiles à neutron qui se tournent autour et cela vaudra le prix Nobel à ses découvreurs. Cette trouvaille a permis de faire des progrès notables dans la vérification de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. Théorie que l’on cherche éternellement à unifier avec la mécanique quantique de afin de comprendre les lois physiques notre monde et trouver un jour la réponse à toutes les questions de l’univers. Conformément au guide du voyageur Galactique de Douglas Adam la réponse serait « 42 ». Inutile donc de dépenser l’argent du contribuable dans ces machineries diaboliques.

C’est encore notre ami Arecibo qui sera en première ligne dans la détection d’exo-planètes en 1992 par Alexander Wolszczan en orbite autour d’un pulsar, chose inédite. Les exo-planètes ce sont les planètes situées hors de notre système solaire, et croyez le ou non on n’en avait jamais découvert officiellement avant le milieu des années 90. Bien qu’on les situait déjà théoriquement grâce à des données comme les travaux de Wolszczan. La première découverte sera 51 Pegasi b en 1995  grâce au travaux notamment du Suisse Michel Mayor et du Français Didier Queloz qui recevront un prix Nobel en 2019. Depuis nous en avons découvert plus de 4000 dont une vingtaine potentiellement habitables, mais paradoxalement ou non, nous en savons toujours relativement peu sur les planètes de notre propre système tandis que la compréhension de la notre atteint le minimum acceptable.

©NASA/JPL-Caltech/R. – Une vue d’artiste du Pulsar PSR B1257+12 detecté par Wolszczan

Découvertes contemporaines

En 1997 on modifie l’antenne et on le fait gagner en précision pour l’étude des astéroïdes, leur surveillance et leur suivi. En 1989 il avait réussit la première modélisation radar d’un astéroïde : (4769) Castalie.

Une vue de 4769 Castalie (appelée provisoirement 1989PB) Ostro et al. (1990, Science 248, 1523-1528)

En 2014, Arecibo a permis d’affiner la façon dont nous effectuons des mesures astronomiques en recalculant la distance des Pléiades, un amas d’étoiles visible, relativement proche de nous, dans la constellation du Taureau. Il a ainsi tranché le débat d’une mesure servant de point repère, sur laquelle plusieurs mesures existaient. Il a pu estimer la distance de l’amas à 443 années lumières contre 430al ou 390al auparavant.

Ces ondes radio invisibles découvrent tant de choses que si votre quotidien vous ennuie vous pouvez décider de vous reconvertir en parabole. Voici un très joli costume.

Béatrice d’York portant un radiotelescope connecté à l’univers. – ©Getty images, Hola, AP & DR

Le programme SETI

Si Arecibo est aussi connu c’est aussi pour sa participation active au programme SETI jusqu’aujourd’hui. C’est l’acronyme de Search for Extra-Terrestrial Intelligence, il est lancé au début des années 60 par l’astronome Franck Drake. Le même qui a donné son nom à l’équation de Drake, estimant les probabilités que des civilisations extraterrestre avancées puissent exister dans l’univers. Et puisque ces probabilités sont non nulles, l’idée de SETI est de les chercher, à commencer par les écouter. En partant du principe qu’une civilisation extraterrestre intelligente pourrait émettre des ondes radios. C’est dans cette optique que les données du télescope Arecibo étaient exploitées par ce programme malgré des résultats non concluants. 

Présentation du radiotélescope et de SETI par le scientifique Carl Sagan

Mais ce n’est pas tout puisqu’il ne s’agit pas seulement d’écouter mais aussi de se manifester. Une onde voyage à l’infini et pour l’éternité, elle pourrait bien croiser la route de quelqu’un. C’est dans ce but qu’a été envoyé en 1974 ce que l’on surnommera « le message d’Arecibo » envoyé sous forme de bits, de 0 et de 1, dans l’espace vers l’amas globulaire M13. Un message destiné à être capté, décrypté et compris par une civilisation intelligente. Une bouteille à la mer d’une humanité qui se sent bien seul dans son univers. Le problème de ce message très critiqué réside par notre propre incapacité à le comprendre, et je crois que c’est ça toute la beauté de l’humanité.

Le message d’Arecibo, à gauche tel qu’il doit être reçu et compris après decodage, à droite sa logique

De la science à la pop culture

Naturellement un lieu aussi unique aux airs de super structure Alien ou de base secrète de la guerre froide n’a pas laissé indifférent les réalisateurs qui en ont fait le meilleur usage. À commencer par le film plus connu d’entre eux avec les séquences finales du film Golden Eye de James Bond tournées sur site dans lequel l’observatoire est une base secrète de la guerre froide. Et termine plutôt mal. Mais en film.

Extrait de la scène de James Bond Golden Eye dans le lieu.

Le film CONTACT de Robert Zemeckis sorti en 1997 est aussi à sa place dans ce décor. Il est basé sur le roman éponyme de Carl Sagan, un des piliers du programme SETI et illustre vulgarisateur scientifique. L’oeuvre parle d’un contact avec une civilisation extraterrestre grâce à un fameux radiotélescope ultra sensible.

Image extraite du film Contact de Robert Zemeckis 

Quant à la série de science-fiction X-files, elle n’a pas manqué de traiter de l’observatoire dans son épisode Les Petits Hommes verts, où le lieu permet d’entrer en contact avec des intelligences extraterrestres. Qui l’eût cru.

Extrait de l’épisode d’X-Files : Les petits hommes verts.

L’observatoire apparait aussi dans les jeux vidéos, dernièrement avec Battlefield V, mais encore une fois l’interprétation la plus marquante est celle du jeu Golden Eye sur N64.

La fin du jeu Golden Eye, comme dans le film, a lieu à Arecibo

L’effondrement, sans effets spéciaux

En 2017, l’ouragan Marina ravage Porto Rico et provoque des dégâts sérieux sur la structure du radiotélescope. De lourdes sommes sont investies pour le remettre en état et le sécuriser mais les fonds manquent pour un remplacement complet de certaines pièces.  Des inspections plus tardives mettent en évidence des traces de fils éclatés dans les câbles. On soupçonne alors l’ouragan et des tremblements de terre d’avoir exacerbé ce problème mais aucun signe d’affaiblissement inquiétant n’est trouvé.

L’inattendu se produit en août 2020 lorsque la rupture d’un câble vient perforer le réflecteur, rien n’est encore perdu à ce moment et 8,8 millions de dollars sont investis pour la mise en sécurité de la structure et sa rénovation. « Jusqu’à cet incident, notre préoccupation n’était pas de savoir si nous allions réparer, mais comment », soulignait Ralf Gaume, directeur du département astronomie de la National Science Foundation des États-Unis (NSF), l’organisme responsable l’observatoire.

©NSF – Notez la visibilité de la grille, qui semble opaque vu du dessus

Le coup fatal sera porté par la chute d’un second câble en Novembre qui affaiblira la structure au point de la rendre irréparable et de condamner Arecibo à la démolition. La priorité est alors d’empêcher l’antenne de 900 tonnes de chuter.

Au petit matin du 1er décembre ce qui ne devait surtout pas arriver, arriva : l’antenne a cédé en détruisant la totalité du réflecteur.

«On aurait dit un grondement.» « Je savais exactement de quoi il s’agissait », a déclaré Jonathan Friedman, qui a travaillé pendant 26 ans à l’observatoire et vit toujours à proximité. « Je criais. Personnellement, j’étais hors de contrôle… Je n’ai pas de mots pour l’exprimer. C’est un sentiment très profond et terrible. »

Pour les locaux de l’île c’est un désastre « Elle s’est enracinée dans notre culture à Porto Rico, dans le tissu de notre vie quotidienne », déclare Edgard Rivera-Valence de l’Institut lunaire et planétaire, dont le grand-père a aidé à construire le télescope. « J’ai certainement ce souvenir d’avoir été choqué par cet énorme instrument, juste ici, et d’avoir appris que les gens de ma ville faisaient toutes ces choses vraiment cool », dit Rivera-Valentín. « Je suis dans la science parce que j’ai grandi près de l’observatoire. » et de continuer « Pensez à ce que le Golden Gate Bridge signifie pour San Francisco, ce que la Statue de la Liberté signifie pour les New-Yorkais. Arecibo est ceci et plus à Porto Rico parce qu’il est allé au-delà d’une icône ».

Un nouveau Arecibo ?

Pour l’instant rien ne permet de dire que la reconstruction d’un tel instrument sera financée, elle est estimée à plus de 300 000 000 de dollars, mais il est probable qu’un projet voit le jour avec l’aval du Congrès Américain. En attendant, le titre de plus grand radiotélescope du monde a été raflé par la Chine avec son projet FAST de plus de 500m, contre 305m pour Arecibo.

Le Arecibo chinois, le FAST. Notez la très petite taille de l’antenne porté, par rapport à Arecibo. ©DONGQU / XINHUA

Peut être de quoi faire jalouser les Américains et leur donner envie de reconstruire le leur, mais pas si sûr «La technologie a évolué avec le temps. On construit aujourd’hui des réseaux de radiotélescopes. Au lieu d’avoir un seul grand appareil, on en a plusieurs à distance les uns des autres, détaille Marc Audard dans le journal Suisse Le Temps « L’avantage de ces réseaux, c’est qu’ils permettent d’avoir une meilleure résolution angulaire, de mieux voir les détails, qu’Arecibo.» Un projet de ce type, appelé SKA, pour Square Kilomètre Array, est actuellement en construction en Afrique du Sud.

Pour finir en beauté, voici 2 visites privées d’Arecibo, montrant de près les structures et les coulisses de ce géant effondré.

Une video accusant son âge, montrant la salle de contrôle avec les commentaires d’un responsable.

ParBlonde,
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