HUBBLE, télescope spatial

Lancé par la navette Discovery le 24 avril 1990 et orbitant depuis autour de la Terre, Hubble est le télescope spatial le plus connu du public, ayant su captiver son attention et sans doute faire germer des vocations d’astronomes. Il restera l’un des outils de ce domaine des sciences à avoir fourni les plus belles images du ciel. Né d’une collaboration entre l’Agence spatiale américaine (NASA), l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’Agence spatiale canadienne (CSA), et initialement prévu pour une durée de vie de quinze ans, Hubble, avec ses trente ans d’activité en 2020, assoit son importance dans le paysage des grands télescopes et reste encore un atout indispensable pour les astronomes. Les milliers de données qu’il a récoltées ont notamment permis de mieux comprendre la formation et l’évolution des premières générations de galaxies et des trous noirs, de révéler la nature des planètes extrasolaires et de découvrir l’accélération de l’expansion de l’Univers.

Des débuts difficiles

L’idée même d’envoyer un télescope dans l’espace est pour la première fois évoquée en 1923 par l’Allemand Hermann Oberth (1894-1989), puis est reprise en 1946 lorsque l’Américain Lyman Spitzer (1914-1997) présente les avantages d’observations qui pourraient s’affranchir des contraintes atmosphériques, non seulement des distorsions, mais aussi de l’absorption d’une bonne partie du spectre électromagnétique par les couches atmosphériques.

L’aventure scientifique de ce projet hors normes qu’est ce grand téléscope spatial (Large Space Telescope) commence réellement dans les années 1960, mais son coût originel, estimé alors à 500 millions de dollars, ne convainc pas le Congrès américain. C’est la collaboration avec les acteurs européens et la diminution de la taille du miroir primaire de 3 à 2,4 mètres, entraînant une réduction du budget à 200 millions de dollars, qui conduisent à l’adoption définitive du projet en 1977 par le Congrès. Parallèlement, le développement du système de navette spatiale par la NASA offre des solutions inédites de lancement et ouvre des perspectives intéressantes en ce qui concerne la maintenance du futur télescope.

Le lancement de celui-ci – rebaptisé Hubble (HST en anglais pour Hubble Space Telescope) en l’honneur d’Edwin P. Hubble (1889-1953), astronome américain qui démontra l’expansion de l’Univers par l’observation des galaxies – est prévu pour 1983. Des retards dans l’assemblage du télescope et de sa structure repoussent sa mise en orbite en 1986. Mais l’explosion en vol de la navette Challenger le 28 janvier 1986 retarde une fois encore le lancement, qui sera finalement effectif le 24 avril 1990.

Rapidement, l’aventure Hubble connaît un autre rebondissement pour le moins inattendu : les premières images obtenues à partir du 20 mai 1990 sont floues. À la stupéfaction succède une réflexion, qui mobilise dans l’urgence les ingénieurs de la NASA, pour comprendre l’origine de cette « myopie » et préparer une solution avant la première mission de maintenance prévue le 2 décembre 1993. L’enquête révèle une erreur (aberration sphérique) dans le polissage du miroir principal (miroir dit primaire), ce dernier étant trop plat de deux micromètres à sa périphérie. Lors de la mission STS-61 (cinquième mission de la navette spatiale américaine Endeavour), effectuée en décembre 1993, ce dysfonctionnement est corrigé grâce à un système complexe de lentilles COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), donnant à Hubble la qualité d’image exceptionnelle attendue. Le succès de cette mission de sauvetage de Hubble – la plus ambitieuse jamais tentée à cette époque avec cinq sorties extravéhiculaires permettant la réparation du télescope – fait taire les nombreuses critiques qui se sont élevées à la suite de tous ces déboires et du lourd dépassement de budget (coût estimé à 1,5[...]