1990, États-Unis d’Amérique. L'astrophysicien Ed Weiler s'apprête à entrer sur le plateau télévisé où patiente un parterre de journalistes sceptiques. Tous attendent des nouvelles de Hubble, le télescope à 1,5 milliards de dollars censé apporter des images d'une clarté et d'une précision incomparables par rapport aux instruments terrestres.

Le télescope Hubble, photo : Ruffnax
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L'estomac noué et la gorge serrée, Weiler doit leur annoncer que Hubble... voit flou. Devenu la risée de la presse et du public, Weiler sait que le projet peut encore être sauvé. Mais pour triompher, les ingénieurs de la NASA devront se transformer en véritables ophtalmologues de l'espace.

À gauche : Hubble voit flou une galaxie / À droite : la même galaxie, photographies, 1990 et 1993, photo : NASA
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Oui, car Hubble fonctionne comme un œil gigantesque qui scruterait l’espace. Les rayons lumineux venus des étoiles entrent dans le télescope à travers une ouverture, de la même manière qu'ils traversent notre pupille. Ils sont ensuite concentrés par un système de miroirs qui jouent le rôle du cristallin. Enfin, ils sont renvoyés vers des caméras qui captent la lumière comme le ferait la rétine. 

Illustration Artips Sciences
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Hubble possède pourtant une différence fondamentale avec l'œil humain et c'est… sa taille ! Les étoiles lointaines émettent des rayons qui voyagent parallèlement les uns aux autres. La pupille humaine étant minuscule, seule une petite partie de ceux-ci parvient à pénétrer l'œil.

Mais dans le cas de Hubble, son immense ouverture permet de collecter beaucoup plus de rayons, ce qui signifie une image plus lumineuse, et surtout plus détaillée !

Les piliers de la création, colonnes de poussière interstellaire situées dans la nébuleuse de l'Aigle, photographie, photo : © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
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Les clichés de Hubble sont donc lumineux, certes, mais aussi désespérément flous. On comprend vite que le problème vient des miroirs : au lieu de concentrer les rayons lumineux dans le plan de la caméra, ils les projettent en avant de celui-ci, exactement comme un œil myope. Mais comment corriger le défaut ?

En haut : un œil myope / En bas : le télescope Hubble qui voit flou, illustration Artips Sciences
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C'est finalement en prenant sa douche qu'un des ingénieurs trouve l'inspiration ! La forme du pommeau lui donne l'idée du système de miroirs correctifs COSTAR, qui fonctionne de la même manière qu'une paire de lunettes. Weiler et ses ingénieurs peuvent respirer, Hubble est sauvé !

L'astronaute Andrew Feustel installant les miroirs correctifs COSTAR (dans la boîte), 1993, photographie, photo : NASA
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Pour en savoir plus :

En près de trente ans de service, Hubble nous a offert des millions d'images du cosmos, toutes spectaculaires. Et pourtant, on peut faire mieux ! Son remplaçant, le James Webb Space Telescope (JWST), a été lancé l'année dernière. Il dispose d'un plus grand miroir et scrute l'univers avec une résolution encore meilleure.

Vous pourrez bientôt admirer et comparer les images des deux télescopes en visitant Up to Space, l'exposition de l'espace et des astronautes qui se tient actuellement au Musée de l'Air et de l'Espace. Embarquez dès maintenant pour le Bourget en suivant ce lien !

En savoir plus sur l'exposition