Radiotélescopes et interférométrie

Publié le 18 janvier, 2024

Radios et ondes radio

Vous savez ce qui est vraiment incroyable? Malgré toutes les innovations technologiques en matière de télévision, d’ordinateurs, d’Internet et ainsi de suite, la radio est toujours bien vivante aujourd’hui. Certains chercheurs pensent que c’est parce que lorsque nous écoutons la radio, nous pensons qu’elle nous parle directement, nous faisant sentir au fond de nous chaleureux, flous et importants.

Je ne connais pas la vraie raison pour laquelle la radio est restée, mais je sais que les ondes radio utilisées dans les radios ne sont pas uniquement destinées au son. C’est aussi pour le look. Les télescopes, appelés radiotélescopes, dépendent autant des ondes radio que n’importe quelle radio dont vous disposez.

Cette leçon abordera ce que sont les radiotélescopes, les bases de leur fonctionnement et quelques autres concepts clés liés à leur utilisation.

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Radiotélescopes et pièces détachées

Les radiotélescopes sont des instruments utilisés pour détecter, collecter et analyser les ondes radio provenant de sources cosmiques. Si vous regardez le spectre électromagnétique, vous constaterez que les ondes radio comprennent une très large gamme de fréquences. En conséquence, les radiotélescopes varient beaucoup puisque différentes techniques doivent être utilisées pour différentes parties de ce spectre. Voici juste un exemple de ce que je veux dire.

Les radiotélescopes sont des réflecteurs. Cela signifie qu’ils utilisent des surfaces métalliques qui agissent comme des miroirs. Ces miroirs réfléchissent les ondes radio vers un foyer. Pour bien accomplir cette tâche, la surface d’un radiotélescope doit être très lisse. À quel point? Les imperfections sur le télescope doivent être inférieures à 1/10 de la longueur d’onde sur laquelle le télescope s’accorde.

Cela signifie que les radiotélescopes conçus pour des longueurs d’onde supérieures à un mètre peuvent avoir des trous et des bosses de la taille d’une balle de tennis tout en réfléchissant très bien. En fait, vous pouvez simplement utiliser du grillage pour les ondes radio de plus longue longueur d’onde. Évidemment, si le radiotélescope fonctionne à des longueurs d’onde millimétriques, le grillage ne fonctionnera pas et les irrégularités à la surface du télescope doivent être très petites.

Je suis sûr que vous comprendrez pourquoi c’est le cas avec un exemple beaucoup plus simple, plus proche de chez vous. Si vous voulez attraper un gros et long poisson dans un filet, vous pouvez avoir de gros trous et vous l’attraperez quand même. Mais cela ne fonctionnera pas pour les poissons plus petits et plus petits, qui passeront à travers. Donc, dans ce cas, votre filet devra avoir des trous beaucoup plus petits pour attraper les plus petits poissons.


Les radioastronomes, les pauvres gars, ont deux gros désavantages par rapport aux astronomes optiques. Une autre leçon vous aurait appris que le pouvoir de résolution d’un télescope dépend de deux facteurs clés. L’un était la taille du miroir ou de la lentille primaire et l’autre était la longueur d’onde du rayonnement en question. Plus la longueur d’onde est longue, plus la diffraction est importante et plus l’image est mauvaise.

Ainsi, lorsqu’il s’agit d’ondes radio, les franges de diffraction seront grandes et les images produites par les radiotélescopes ne seront pas aussi détaillées que celles produites par des télescopes optiques de taille similaire.

Un autre problème auquel les radioastronomes sont confrontés est le fait que les longueurs d’onde plus longues du rayonnement ont des énergies plus faibles. Cela signifie que les signaux radio arrivant de l’univers sont très faibles et que les radioastronomes doivent soit construire d’énormes paraboles simples, soit combiner de nombreuses paraboles plus petites avant d’amplifier davantage le signal pour qu’il soit correctement mesuré.

Le plus grand radiotélescope a un diamètre de 1 000 pieds et une circonférence d’environ 1 000 mètres ! Et si vous vouliez résoudre les détails d’une galaxie ainsi qu’un télescope optique beaucoup plus petit, vous devrez construire une antenne parabolique de la taille du Rhode Island.

Ainsi, pour obtenir une résolution angulaire élevée, les radioastronomes se sont tournés vers l’interférométrie. J’ai en quelque sorte passé sous silence ce que c’était il y a juste une seconde.

L’interférométrie consiste à utiliser plusieurs télescopes, connectés ensemble et fonctionnant comme un seul instrument, afin d’obtenir une résolution angulaire plus élevée. La résolution angulaire est la capacité d’un télescope à voir deux objets lumineux comme des sources de lumière distinctes et séparées. En interférométrie, les antennes paraboliques largement espacées produisent une résolution similaire à celle d’un télescope, aussi grande que la distance entre les deux antennes paraboliques en question.

À titre d’exemple concret, il existe deux télescopes, appelés Keck I et Keck II, au sommet du Mauna Kea. Ils sont distants de 85 mètres. Lorsqu’ils sont utilisés comme interféromètre (un radiotélescope composé de deux ou plusieurs antennes distinctes), la résolution angulaire est équivalente à celle d’un télescope de 85 mètres. Si vos yeux étaient aussi bons, cela vous permettrait de lire la dernière ligne sur une carte oculaire à 22 miles de distance !


Les radiotélescopes sont des instruments utilisés pour détecter, collecter et analyser les ondes radio provenant de sources cosmiques. Ils sont une sorte de télescope réfléchissant et utilisent donc des miroirs pour réfléchir les ondes radio vers un foyer. Bien que vous puissiez techniquement construire un radiotélescope à partir de grillage bon marché, la radioastronomie présente de sérieux inconvénients par rapport aux optiques coûteuses de l’astronomie optique.

À savoir, cette leçon portait sur le fait que les longueurs d’onde plus longues du rayonnement souffrent davantage de diffraction et que les ondes radio sont de faible énergie. Ainsi, les radioastronomes doivent soit construire de grandes paraboles, soit combiner plusieurs télescopes dans un processus appelé interférométrie pour tenter de compenser ces problèmes.

L’interférométrie consiste à utiliser plusieurs télescopes, connectés ensemble et fonctionnant comme un seul instrument, afin d’obtenir une résolution angulaire plus élevée. La résolution angulaire est la capacité d’un télescope à voir deux objets lumineux comme des sources de lumière distinctes et séparées.


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