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Un radiotélescope de l’autre côté de la Lune pour sonder la jeunesse de l’univers

Crédits : NRAO / AUI / NSF, Sophia Dagnello

La mission DAPPER visera à capter les ondes radio basse fréquence émises au cours des premières époques de l’Univers. Pour ce faire, elle devra se placer loin des interférences humaines, de l’autre côté de la Lune.

Pour travailler sereinement, les radioastronomes ont besoin de “silence”. C’est pourquoi l’environnement terrestre n’est pas vraiment adapté. Les quantités de sorties radio générées par les activités humaines peuvent en effet étouffer tout signal potentiellement intéressant nous venant des profondeurs du cosmos. Ces signaux sont également partiellement bloqués ou brouillés par l’atmosphère terrestre.

Aussi, au cours de ces dernières décennies, des observatoires ont été placés directement dans l’espace. L’environnement y est certes beaucoup plus “calme”, cependant, en orbite proche de la Terre, les ondes radio par les stations de radio du monde entier peuvent encore être gênantes.

Dans le cadre de la mission Dapper (Polarimeter Pathfinder Dark Ages), qui visera à mesurer le spectre de l’hydrogène hautement décalé vers le rouge émis pendant l’Aube cosmique, la NASA aura en revanche besoin d’un “silence absolu”. C’est pourquoi l’agence américaine se chargera de garer la sonde loin des interférences terrestres, de l’autre côté de la Lune.

Notez que la NASA n’est pas la seule à travailler sur ce projet. Des chercheurs de la National Radio Astronomy Observatory, de l’université de Californie (Berkeley) et de l’Université du Colorado (Boulder) participent également.

Aube cosmique

DAPPER se concentrera sur “l’âge sombre” de l’univers, époque durant laquelle rien ne pouvait encore produire de la lumière. Pendant ces premiers millions d’années, l’univers se composait en effet simplement de gros nuages ​​d’hydrogène gazeux. Au fil du temps, la gravité s’est ensuite chargée de rassembler toutes ces molécules pour former les premières étoiles, à l’époque de “l’aube cosmique”.

L’énergie dégagée par ces nuages ​​d’hydrogène bombarde toujours notre Système solaire aujourd’hui, sous forme d’ondes radio. Plus précisément, cette énergie nous est transmise sous forme de raies spectrales d’environ 21 cm de longueur d’onde. Ces “lignes” elles-mêmes peuvent être décalées vers le rouge ou le bleu selon qu’un objet émettant lesdites ondes s’éloigne ou se rapproche de l’Observatoire. Concrètement, DAPPER sera en mesure de détecter ces changements, permettant ainsi de cartographier la croissance d’un nuage d’hydrogène au fur et à mesure de son évolution au cours des premiers millions d’années d’existence de l’univers.

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DAPPER se concentrera sur les “âges sombres” de l’univers, il y a plus de 13 milliards d’années. Crédits : NASA

Une passerelle lunaire comme point relais

Si la Lune se chargera de bloquer efficacement les signaux radio de notre planète, le fait de se placer “de l’autre côté” pourrait en revanche compliquer la transmission des données recueillies vers la Terre. Forcément, ce “blocage” va dans les deux sens.

Aussi, la NASA envisage de s’appuyer sur la future passerelle lunaire intégrée au programme Artemis. Pour rappel, le but principal de cette station orbitale sera de servir de plaque tournante entre la Terre et notre satellite. Les astronautes pourront également y séjourner entre deux missions sur la surface lunaire. Dans le cadre de la mission DAPPER, cette passerelle pourrait également permettre de relayer les informations transmises pas la sonde.

Enfin, rappelons que cette mission sera la première à profiter de la nouvelle trajectoire orbitale calculée et brevetée par la NASA, permettant de garantir un accès plus rapide et moins coûteux vers la Lune. Son lancement est prévu en 2024 avec une fin de mission prévue en 2026.