À Porto Rico, l’iconique télescope d’Arecibo menace de s'effondrer

L’observatoire d’Arecibo, qui a joué un rôle crucial dans la détection de planètes en dehors de notre système solaire, est menacé après la chute de deux câbles soutenant le télescope.

Publication 16 nov. 2020 à 17:42 CET, Mise à jour 17 nov. 2020 à 09:53 CET
Le récepteur principal de l’observatoire d’Arecibo est l’un des plus grands radiotélescopes à récepteur unique au ...

Le récepteur principal de l’observatoire d’Arecibo est l’un des plus grands radiotélescopes à récepteur unique au monde. La chute d’un câble en août dernier a laissé une brèche de 30 mètres de long dans la parabole. Le 6 novembre, un autre câble a également cédé, mettant en péril le télescope tout entier.

Photographie de université de Floride centrale

Alors que l’un des radiotélescopes les plus vulnérables au monde menace de s'effondrer, les ingénieurs de l’observatoire d’Arecibo, à Porto Rico, sont engagés dans une course contre la montre pour tenter de le sauver après que deux câbles essentiels soutenant la plateforme de l’équipement lourde de 900 tonnes ont cédé.

La plateforme, soutenue dans les airs au-dessus du récepteur massif par des câbles reliés à des tours, doit être rapidement stabilisée. Elle risquerait sinon de s’effondrer au sol et de détruire le télescope. Avec deux câbles en moins, la pression exercée sur les câbles restants est accrue et la réussite des efforts de sauvetage du radiotélescope est incertaine.

« Je pense que c’est du 50-50 », confie l’ancien directeur de l’observatoire Michael Nolan, qui travaille désormais à l’université de l’Arizona. « Ils font ce qu’ils peuvent. Mais je suis très inquiet quant au fait que cela ne suffise pas. Si nous avons peur que le radiotélescope s’effondre, personne ne doit y monter ou être sur place lorsque cela se produira ».

Suspendue à trois tours, la plateforme du télescope plane à environ 150 mètres au-dessus d’un récepteur de 305 mètres de diamètre. En août dernier, un câble auxiliaire s’était déjà décroché et était tombé sur le récepteur, laissant une brèche de 30 mètres de long dans ses panneaux. Mais avant que les équipes ne puissent procéder aux réparations, un autre câble fixé à la même tour a cédé le 6 novembre. Ce dernier est l’un des quatre câbles principaux reliant cette tour à la plateforme.

« Je n’étais pas inquiet lorsque le premier câble a cédé, car je n’avais aucun doute que cela serait réparé en quelques mois », explique Abel Méndez, astronome à l’université de Porto Rico, située à Arecibo, qui effectue fréquemment des observations avec le télescope. La chute d’un second câble l’a surpris. « Maintenant, je suis inquiet », confie-t-il.

Arecibo a joué un rôle crucial dans la détection de planètes en dehors de notre système solaire, la recherche de civilisations extraterrestres et l’étude d’astéroïdes et d’autres mondes plus proches de la Terre. Le télescope est aujourd’hui utilisé par les scientifiques pour étudier les puissantes explosions d’énergie appelées sursauts radio rapides et pour épier les ondulations dans le tissu de l’espace-temps produites par des galaxies entrant en collision.

La plateforme suspendue au-dessus du radiotélescope d’Arecibo abrite de nombreux instruments scientifiques de l’observatoire. Elle risque de s’effondrer depuis la chute de deux câbles soutenant la structure.

Photographie de Xavier Garcia, Bloomberg via Getty Images

Chacune des tours de l’observatoire est dotée de quatre câbles primaires, mais seuls deux sont nécessaires pour maintenir la plateforme dans les airs, à condition d’être en bon état. La tour quatre (nommée ainsi, car si le récepteur est une horloge et que la position de 12 heures est au nord, la tour est sur la position de 4 heures) n’a désormais plus que trois câbles primaires. Si un autre de ces câbles venait à céder, il n’est pas certain que les deux câbles vieillissants restants puissent soutenir la plateforme.

« La situation est délicate, c’est certain », confie mon père Frank Drake, ancien directeur d’Arecibo. « Lorsque des câbles rompent ainsi, cela peut provoquer à tout moment une réaction en chaîne, avec d’autres câbles qui cèdent provoquant l’effondrement de la structure toute entière ».

Cela serait un coup dur pour les observations scientifiques en cours, ainsi que pour Porto Rico, très fier de cet observatoire, qui fournit des emplois, attire les touristes et permet le partage de ressources avec les communautés alentour, notamment dans les situations d’urgence, comme ce fut le cas pour l’ouragan Maria.

Plusieurs sociétés d’ingénierie et le Corps du génie de l’armée de terre des États-Unis ont été dépêchés sur place pour évaluer l’état de la plateforme menacée, tandis que des inspections quotidiennes effectuées par drone fournissent des mises à jour sur l'état des câbles. Les équipes tentent de trouver des solutions pour stabiliser la structure : elles pensent notamment à délester un peu la plateforme à l’aide d’hélicoptères, à l’abaisser pour diminuer la tension du système et à refixer le câble auxiliaire tombé, en grande partie intact.

« Nous saurons certainement très vite si elles peuvent trouver une solution de fortune, diminuer un peu la tension pour éliminer le problème immédiat et ainsi nous permettre de résoudre le problème le plus important », confie Michael Nolan.

 

UNE STRUCTURE DÉGRADÉE

C’est dans les années 1960 que des ingénieurs ont construit le gigantesque radiotélescope d’Arecibo, au sein d’une des dolines naturelles de Porto Rico. Il est doté d’une plateforme triangulaire suspendue abritant l’équipement scientifique, qui permet d’orienter le télescope vers différentes zones du cosmos. Cette plateforme est bourrée de récepteurs, de systèmes de changement de lignes et d’un système réflecteur complexe qui étudie spécifiquement les ondes radio. C’est aussi sur celle-ci que James Bond a affronté Alec Trevelyan dans le film GoldenEye, sorti en 1995.

Bien qu’elle semble petite par rapport au récepteur, la structure suspendue est massive : le dôme qui abrite le système réflecteur pourrait facilement contenir une petite maison.

La plateforme est soutenue par dix-huit gros câbles en acier, fixés à trois tours en béton, dont la plus haute mesure 110 mètres. Outre les quatre câbles primaires, deux câbles auxiliaires sont également fixés à chaque tour. Ces derniers ont été installés dans les années 1990 pour stabiliser la structure et supporter davantage de poids.

Le personnel de l’observatoire inspecte régulièrement les tours, les câbles et la plateforme, à la recherche du moindre signe de fragilisation ou de corrosion causé par l’air tropical salé.

« En ce qui concerne la corrosion, il n’y a rien de pire que le brouillard salin », confie Dennis Egan, ingénieur à l’observatoire de Green Bank en Virginie occidentale. « Il vaut mieux être sous l’eau ».

Lors de ces inspections, des brins de câbles ont été retrouvés, un problème qui aurait pu être exacerbé par l’ouragan Maria et un essaim récent de tremblements de terre assez conséquents. Cependant, aucune indication d’une fragilisation étendue ou d’une casse imminente n’avait été relevée. Lors d’une session de questions-réponses publiée sur Facebook, Francisco Córdova, directeur de l’observatoire d’Arecibo, a déclaré que la rupture était inattendue et révélatrice d’une dégradation structurelle.

L’observatoire « a cinquante ans et jamais un ensemble de différents brins n’a soudainement cédé », explique Frank Drake, connu pour avoir envoyé un message dans l’espace depuis l’observatoire en 1974. « Je n’aimerais pas être là-dessus à l’heure actuelle. Il n’y a aucune échappatoire. Vous êtes pris au piège ».

Si la tour quatre venait à tomber, la plateforme pourrait alors s’effondrer à travers le récepteur ou retomber dans une falaise proche. Sans le poids de la plateforme pour les maintenir en équilibre, les trois autres tours risqueraient de se renverser dans la jungle environnante.

Si les ingénieurs parviennent à stabiliser la structure, ils pourraient ensuite réparer ou remplacer certains des câbles vieillissants. Le directeur de l’observatoire a indiqué sur Facebook que deux nouveaux câbles avaient été commandés et devraient arriver sur place en décembre.

Mais pour remplacer les câbles, les ouvriers devront monter sur la plateforme. « Ils doivent vérifier que les câbles existants sont en bon état et ne sont pas abîmés d’une manière qui ne met nullement en danger les personnes travaillant sur la structure », explique Frank Drake.

 

ICÔNE SCIENTIFIQUE ET CULTURELLE

Ces dernières années, l’observatoire d’Arecibo a fait face à de nombreux défis, notamment des menaces de suppression de financements de la part de la National Science Foundation. Mais les scientifiques et les communautés des environs se sont mobilisés, poussant l’université de Floride à intervenir pour gérer l’observatoire assiégé.

Désormais, nombreux sont ceux qui se demandent si la NSF viendra en aide à Arecibo dans cette situation d’urgence. D’après la publication de Francisco Córdova sur les réseaux sociaux, la fondation examinerait une demande de financement à hauteur de 12,5 millions de dollars (10,5 millions d’euros).

« La NSF échange avec Arecibo. Nous suivons la situation et étudions toutes les options possibles pour accélérer le processus de stabilisation de la structure », a déclaré la fondation dans un communiqué de presse. « Notre principale priorité est la santé et la sécurité du personnel d’Arecibo ».

Malgré les problèmes actuels auxquels il est confronté, l’observatoire a eu une longue et illustre histoire et il fait la fierté des scientifiques et des Portoricains.

« Il s’est enraciné dans notre culture à Porto Rico, dans la trame de nos vies quotidiennes », déclare Edgard Rivera-Valentín du Lunar and Planetary Institute, dont le grand-père a aidé à la construction du télescope. « Je me souviens avoir été stupéfait par cet énorme instrument et d’apprendre que les gens de ma ville faisaient toutes ces choses extraordinaires », poursuit-il. « Je suis scientifique parce que j’ai grandi non loin de l’observatoire ».

Les découvertes d’Arecibo incluent la détection en 1974 d’un pulsar binaire tournoyant qui émettait des ondes gravitationnelles (récompensée du prix Nobel de physique en 1993) et l’observation des premières planètes confirmées tournant autour d’une autre étoile que le Soleil en 1992. Les scientifiques d’Arecibo ont également déterminé la vitesse de rotation de Mercure, détecté un sursaut d’ondes radio rapide récurrent et ont mené de nombreuses recherches de civilisations extraterrestres qui communiquent, un effort popularisé par le roman Contact de Carl Sagan, adapté par la suite au cinéma dans un film du même nom.

Outre l’observation des cieux et la collecte d’ondes radio, Arecibo est aussi un radar extrêmement puissant, qui permet aux scientifiques de décrire les astéroïdes croisant l’orbite terrestre et de calculer leur position avec une très grande précision pour tenter d’éviter de futures collisions. Toujours en 1974, mon père a utilisé le radiotélescope pour envoyer un message interstellaire à une grappe d’étoiles baptisée le Grand Amas dans la constellation d’Hercule. Dans ce message, qui fut diffusé lors d’une fête célébrant les améliorations apportées au télescope, il avait crypté des informations sur les humains, la Terre, le système solaire et Arecibo.

« Il sert aux sciences atmosphériques, aux sciences du système solaire, à l’astronomie, à l’astrophysique », énumère Edgard Rivera-Valentín. « Il a une grande importance pour la science et pour le monde entier ».

 

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.

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