Les scientifiques réfléchissent au grand plat maudit d’Arecibo

Le grand plat de l’observatoire Arecibo à Porto Rico est sur le point de s’effondrer, laissant les responsables sans autre choix que de retirer le célèbre radiotélescope. Les astronomes du monde entier doivent maintenant faire face à une sombre réalité: ce plat dévoué – en service depuis 57 ans – n’est plus.

Je dois admettre que l’idée que l’antenne de 305 mètres à Arecibo devrait être démolie ne m’est jamais venue à l’esprit lorsque j’ai commencé à couvrir cette histoire pendant l’été. Le premier développement inquiétant est survenu le 10 août, lorsqu’un câble auxiliaire a glissé de sa prise, s’écraser à travers le plat au dessous de. La chute du câble a créé une cicatrice disgracieuse de 100 pieds, mais à l’époque, l’incident semblait plus une nuisance qu’un problème catastrophique. Et en effet, les responsables de l’observatoire ont rapidement pris des dispositions pour réparer les dommages et remplacer le câble manquant.

Les choses ont pris une tournure dramatique pour le pire le 6 novembre, quand un câble principal cassé et est également tombé sur la structure. C’était le moment où j’ai vraiment commencé à m’inquiéter. Un câble auxiliaire manquant est une chose, mais un câble auxiliaire manquant et un câble principal? Pas bon. Dans mon esprit, j’ai imaginé la plate-forme de 900 tonnes, suspendue à 137 mètres au-dessus de l’antenne, maintenue par une ficelle. Une nouvelle image d’un câble très effiloché n’a pas soulagé mon anxiété.

J’ai contacté l’Observatoire d’Arecibo, la National Science Foundation et l’Université de Floride centrale, qui gère l’installation au nom de la NSF. Le matin du jeudi 19 novembre, je me suis réveillé avec un e-mail de la NSF m’informant d’une conférence de presse qui devait avoir lieu plus tard le même matin. Enfin, j’ai pensé que je serais en mesure de rendre compte des réparations en cours et d’une stratégie pour remettre en ligne l’installation assiégée. Après m’être inscrit à la conférence de presse, cependant, la NSF m’a envoyé plus de détails: le plat emblématique devait être démoli.

C’était comme un coup de poing à l’estomac.

Les équipes d’ingénierie appelées à évaluer la situation ont déclaré que la plate-forme pourrait subir un effondrement catastrophique à tout moment, ce qui la rendrait dangereuse pour les travailleurs. Le plat, en service depuis 1963, devrait subir démontage contrôlé de manière à préserver les autres actifs d’Arecibo, y compris une installation LIDAR et un centre d’accueil.

Alors que les travaux scientifiques à l’Observatoire d’Arecibo se poursuivent, l’antenne radio est terminée. Et c’est vraiment dommage. En plus de son importance culturelle, le plat a favorisé une excellente science, y compris la première détection d’un pulsar binaire (qui a valu à l’équipe un prix Nobel de physique), les premières cartes radar de Vénus, la détection d’astéroïdes potentiellement dangereux, les premières exoplanètes jamais découvertes et un aperçu des ondes gravitationnelles. L’installation était également utilisée pour transmettre un message aux extraterrestres et, bien sûr, pour rechercher des signaux radio capricieux envoyés par des intelligences extraterrestres.

Triste du retrait du grand plat, j’ai contacté des scientifiques pour avoir leur avis sur l’actualité. Une personne que je devais absolument contacter était Jill Tarter, astronome et scientifique SETI. Tarter, comme certains d’entre vous le savent peut-être, a inspiré le personnage de Jodi Foster dans le film de 1997 Contact (si vous n’avez pas vu ce film, ce serait le bon moment pour le regarder, car il présente l’Observatoire d’Arecibo). Voici ce qu’elle avait à dire:

Je vais à Arecibo depuis 1978. Au fil des décennies, nous avons construit beaucoup de matériel spécifique à Arecibo, écrit beaucoup de logiciels et plié le système de contrôle du télescope dans des modes pour lesquels il n’a jamais été conçu. Arecibo était un exploit d’ingénierie impressionnant, un cheval de bataille scientifique, et il n’a jamais perdu cette aura d’être légèrement exotique, peu importe le nombre de fois que j’y ai visité; le croassement constant du coquis, les parfums de la forêt tropicale, le Ron del Barrilito local, le dôme grégorien avec sa cadence de compresseur incomparable, la piste de jogging sous le plat cerclé de petites orchidées, Orion s’élevant au-dessus de la cime des arbres vu du balcon du VSQ [lodging rooms for visiting scientists], avant de partir pour mon quart de nuit du projet Phoenix [a search for extraterrestrial intelligence] observations, et la meilleure vue sur l’île du haut de la plate-forme. Mais surtout, je me souviens du personnel et des scientifiques résidents qui étaient très unis, nous ont offert un superbe soutien technique et ont organisé de merveilleuses fêtes avec beaucoup de danse.

Il est très triste d’assister au décès de cette reine scientifique. Elle a résisté à de puissants ouragans, mais l’âge semble avoir pris le dessus.

Des ouragans, oui, mais aussi des tremblements de terre.

J’ai écrit à Avi Loeb, professeur de sciences à l’Université Harvard et le plus ancien président de son département d’astronomie. Il a répondu:

En fin de compte, j’ai visité Arecibo avec ma famille et y ai donné un séminaire à l’été 2016. Nous avons fait une visite spéciale de l’installation où on nous a dit que, grâce à une erreur numérique liée à l’objectif initial de l’observatoire, la conception s’est retrouvé avec un télescope de 305 mètres, le plus grand radiotélescope depuis plusieurs décennies. Il a fallu une dizaine d’années pour obtenir le bon calibrage et amener la parabole à sa pleine capacité opérationnelle.

La décision de la NSF de mettre hors service Arecibo implique une grosse perte pour la radioastronomie. La communauté astronomique des États-Unis devrait élaborer un nouveau plan sur la façon de maintenir notre leadership en radioastronomie. Sans Arecibo, la plus grande antenne parabolique sur Terre est le télescope chinois Tianyan (FAST), qui mesure 500 mètres de diamètre.

Anne Virkki, spécialiste des radars à l’Observatoire d’Arecibo, a décrit comment la perte du télescope affectera à la fois la science et Porto Rico:

L’Observatoire d’Arecibo compte 57 ans de découvertes scientifiques dans différentes branches scientifiques (astronomie, sciences planétaires, sciences spatiales et atmosphériques), dont une qui a abouti à un prix Nobel de physique. Juste avant la chute du premier câble, nous avons observé un astéroïde appelé 2020 NK1 qui avait une probabilité d’impact relativement élevée, et cette observation a permis à la NASA de déterminer qu’il ne posait pas de risque après tout. L’observatoire a aidé des centaines, voire des milliers d’étudiants à différentes étapes de leur parcours académique et en a inspiré des millions rien qu’en existant. Pour tous ceux qui y ont travaillé, cela a laissé le sentiment d’avoir fait partie de quelque chose de grand. Bien que les câbles de support du télescope soient compromis, il n’est pas scientifiquement obsolète ni un instrument remplaçable par les autres radiotélescopes existants dans le monde. Et cela laissera un immense trou dans tous les Portoricains, leur fierté nationale, leurs opportunités d’éducation et, dans certains cas, leurs portefeuilles, car il contribue activement à l’économie portoricaine (déjà dégradée) depuis des décennies.

Virkki a également partagé ses réflexions en tant que citoyen privé, et non en tant que représentant de l’Observatoire Arecibo, employée de l’UCF ou de toute autre société ou agence affiliée:

C’est une perte beaucoup plus importante que n’importe laquelle des agences de financement fédérales n’ose l’admettre. Le radar du système solaire de Goldstone ne sera pas en mesure de reprendre ce que pourrait faire l’Observatoire d’Arecibo. Pour moi personnellement, cela ressemble plus à une maison qu’à un lieu de travail, et la décision de la NSF de démolir cela ressemble à une grande entreprise qui veut démolir la maison où vous avez grandi pour construire une autoroute au sommet. Le démolir n’a jamais été la seule option.

En passant, Virkki prévoyait d’utiliser la parabole Arecibo pour étudier Apophis, un astéroïde potentiellement dangereux qui s’approche un peu plus de la Terre l’année prochaine et une approche exceptionnellement proche en 2029. Cela ne se produira pas maintenant, mais d’autres les observatoires radio seront prêts.

Andrew Siemion, astrophysicien et directeur du Berkeley SETI Research Center, a également partagé ses réflexions:

Il est difficile de surestimer le rôle qu’Arecibo a joué dans la recherche SETI – étant un atout unique dans plusieurs campagnes d’observation SETI majeures, y compris le projet Phoenix, la recherche d’émissions radio extraterrestres provenant de populations intelligentes développées à proximité (SERENDIP) et SETI @ Home, agissant en tant que véhicule pour de multiples activités de messagerie interstellaire, y compris le message Arecibo, et servant de point de référence canonique pour la détectabilité des systèmes de communication terrestres via son radar planétaire. Parallèlement à la force d’Arecibo en tant qu’instrument de recherche, il a également eu un impact considérable sur la conception populaire de SETI, y compris d’innombrables apparitions dans des documentaires, des livres et des films, y compris Contact. Arecibo a également nourri la communauté de la radioastronomie au cours de sa carrière de près de six décennies, servant de terrain d’entraînement à des centaines d’étudiants en radioastronomie. Il convient de souligner que certains observatoires professionnels sont assez conservateurs lorsqu’il s’agit de permettre aux étudiants de travailler directement sur l’instrumentation, mais Arecibo a toujours eu une attitude accueillante et collaborative envers les étudiants ou toute autre personne ayant une «idée folle». Cette philosophie globale a été une grande partie de son succès et sa signification pour la communauté SETI.

De tous les radiotélescopes que j’ai jamais visités, et j’en ai visité quelques-uns, Arecibo se distingue comme un symbole magiquement surréaliste de l’ingéniosité et de l’exploration humaines. Le voyage vers le télescope, serpentant à travers d’étroites routes de la jungle, puis se dirigeant vers la porte et la route d’accès, est assez étrange. Mais le trajet jusqu’au bâtiment de contrôle, pendant lequel le télescope reste à l’abri des regards, puis la promenade dans la console de l’observateur où d’immenses fenêtres s’ouvrent sur un panorama de cette incroyable structure nichée dans le feuillage est juste … indescriptible. Je pense que je suis très triste pour les nombreux futurs étudiants, explorateurs… humains, qui n’auront pas la chance de faire ce voyage incroyable.

Victoria Kaspi, astrophysicienne à l’Université McGill à Montréal qui étudie les pulsars (étoiles à rotation rapide qui émettent des faisceaux de rayonnement électromagnétique à partir de leurs pôles magnétiques), a déclaré qu’elle était toujours «incrédule» à propos de toute la situation:

Arecibo a été absolument crucial pour l’astrophysique des pulsars au cours des 40 dernières années. Déjà récompensé par le prix Nobel pour la découverte du premier pulsar binaire et son test historique ultérieur de la théorie d’Einstein de la relativité générale, Arecibo a fait beaucoup plus pour notre compréhension de la population de pulsar galactique. Mes collègues, étudiants et moi l’avons utilisé pour découvrir des centaines de pulsars au cours de la dernière décennie, y compris récemment le système de pulsar binaire le plus relativiste encore connu, des sources totalement inattendues comme des pulsars excentriques binaires millisecondes et un système qui aide à comprendre les énigmes soulevées par sources d’ondes détectées par aLIGO [advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory]. En fait, quelques jours à peine avant l’annonce de la mise hors service de la NSF, mon doctorante Emilie Parent a découvert tout un tas de nouveaux pulsars dans nos données Arecibo! Même jusqu’à ses derniers instants opérationnels, Arecibo était encore une machine de découverte phénoménale et unique, ce qui rend cette tournure des événements si frustrante.

Lors de la conférence de presse du 19 novembre, j’ai demandé aux responsables de la NSF s’ils s’engageaient à construire une nouvelle antenne radar à Arecibo – une peut-être encore meilleure que l’original. Naturellement, ils ne pouvaient pas s’engager pour le moment, car la priorité est maintenant de mettre hors service l’antenne en toute sécurité. Cependant, ils ont clairement indiqué qu’ils n’abandonnent pas complètement l’Observatoire d’Arecibo et que nous pouvons nous attendre à une science passionnante dans les années à venir.

J’espère maintenant que les scientifiques, les étudiants et toute autre personne intéressée par la radioastronomie travailleront ensemble pour que cela se produise: voir une nouvelle parabole installée à Arecibo. Faisons de cet échec une opportunité – cette histoire n’est pas encore terminée.