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Projet d’implantation au Chili d’un télescope pilotable à distance

1. But du projet
    L’association 2SPOT (Southern Spectroscopic Observatory Team) est composée de 5 astronomes amateurs passionnés qui ont pour projet d’installer au Chili un télescope piloté depuis la France via le réseau internet. Ce télescope permettra de réaliser des mesures spectroscopiques de divers objets célestes, tels que des étoiles, des nébuleuses, des galaxies ou des comètes.
    Le but de ce projet est scientifique. Les observations réalisées permettront d’alimenter en données divers programmes professionnels de recherche en astrophysique.


2. Qu'est-ce que la spectroscopie ?
    La spectroscopie consiste à décomposer la lumière émise par une source lumineuse afin de pouvoir l’analyser. L’arc-en-ciel est un autre exemple d’effet spectroscopique : la lumière émise par le soleil passe à travers les gouttes d’eau en suspension dans l’atmosphère pour se décomposer en plusieurs couleurs.
    La spectroscopie est une discipline reine en astrophysique et permet d’apporter une quantité d’informations remarquablement riches sur les objets étudiés. Les spectres renseignent sur la température, masse, vitesse de rotation des étoiles, permettent de détecter des exoplanètes (Prix Nobel de physique 2019), de calculer la distance des galaxies, de définir la composition chimique et les conditions physiques du milieu interstellaire (température, pression, métallicité)… La majeure partie des observations en astrophysique est réalisée par spectroscopie.


3. 2SPOT : un atout pour la recherche en astrophysique
    Les télescopes professionnels les plus imposants sont installés dans des pays offrant une qualité de ciel nocturne exceptionnelle, c'est-à-dire sans pollution lumineuse et avec un climat très sec, ainsi qu’un grand nombre de nuits exploitables par an (absence de nuage ou de vent…).
    La plupart des organismes de recherche se sont installés au Chili, dans le désert de l’Atacama bénéficiant d’un climat aride et de plus de 300 nuits exploitables par an. Les européens y ont installé le VLT (Very Large Telescope) constitué d’un ensemble de 4 télescopes de 8,2 m de diamètre. Il est aussi prévu d’implanter le futur E-ELT (European Extremely Large Telescope) de 39 m de diamètre.
    Ces télescopes à la pointe de la technologie, permettent d’accéder à des objets célestes de très faible luminosité. Mais les budgets nécessaires à ces projets prioritaires sont colossaux. La réalisation de tels observatoires est effectuée au détriment du fonctionnement de structures professionnelles plus petites.
    Beaucoup d’astrophysiciens ont du mal à lancer des campagnes de mesures sur des objets non prioritaires. L’appel aux amateurs constitue parfois une alternative intéressante pour les professionnels. Notre association 2SPOT a été en partie créée pour répondre à ce besoin.


4. Collaboration entre professionnels et amateurs
    Les astronomes amateurs ont, depuis plus d’une dizaine d’années, accès à du matériel optique et électronique présentant un haut potentiel scientifique, similaire à celui utilisé dans les observatoires professionnels. De nombreux programmes de collaboration entre professionnels et amateurs ont vu le jour en France.
    Le nombre de télescopes professionnels est limité, leur programme d’observation est souvent complet et difficile à modifier. Les observations spectroscopiques ne nécessitent pas forcément l’utilisation de télescopes de très grand diamètre (plusieurs mètres) inaccessibles aux amateurs. Beaucoup d’observations peuvent être effectuées avec des instruments de taille modeste. La force des amateurs réside dans leur nombre et dans leur capacité de réaction pour suivre des phénomènes célestes spontanés (explosion d’une étoile, apparition d’une comète…).
    L’association 2SPOT a été créée dans cette dynamique. Ses membres participent déjà activement à plusieurs programmes de recherche en astrophysique et développent des liens avec des professionnels qui sont sensibles au partage de leurs connaissances.


5. Programmes d’observation de 2SPOT
    Le projet est concentré sur de 2 programmes d’observation qui ont les mêmes priorités:
    Le premier programme est relatif au suivi spectroscopique d’étoiles particulières qui éjectent une partie de leur masse dans leur environnement proche. Ces étoiles sont très diversifiées, leur particularité est souvent liée à des mécanismes physiques très violents et parfois mal compris (voir Figures 4 et 5). Il peut s’agir d’étoiles échangeant de la matière avec un compagnon proche, d’étoiles présentant une vitesse de rotation importante, d’étoiles éruptives en fin de vie, de supernovae (explosion d’une étoile massive)… Ces phénomènes peuvent être cycliques ou complètement aléatoires.
    Les membres de notre association collaborent déjà avec des observatoires professionnels tels que l’observatoire de Paris/Meudon. Plusieurs bases de données ont été créées (BeSS, ARAS) dans lesquelles des milliers de spectres amateurs sont mis à la disposition des professionnels.
    Le deuxième programme d’observation est relatif à la recherche et à la confirmation spectroscopique de nébuleuses planétaires. Une nébuleuse planétaire est une étoile en fin de vie de faible masse (telle que le soleil) dont l’enveloppe se dilue progressivement dans le milieu interstellaire pour l’enrichir en éléments lourds (voir Figures 6 et 7). Le nombre de nébuleuses planétaires connues est étonnamment faible, environ une centaine de fois inférieur à ce que prévoit la théorie. La recherche de nouvelles nébuleuses planétaires est un enjeu majeur en astrophysique.
    Les membres de 2SPOT participent activement à ce programme de recherche et sont auteurs de plusieurs découvertes. Les données récoltées sont principalement transmises à l’Observatoire astronomique de Strasbourg et au département de physique de l’Université de Hong-Kong.


6. Implantation dans l’hémisphère sud
    Les objets célestes observables d’un hémisphère à l’autre ne sont pas identiques. Une grande majorité des observations spectroscopiques amateurs est effectuée depuis l’hémisphère Nord car ce dernier présente une population d’amateurs importante. Ce n’est pas le cas de l’hémisphère Sud où le potentiel d’observations inédites et accessibles avec des instruments de taille modeste est pourtant très élevé.
    L’implantation d’un spectroscope dans l’hémisphère sud constitue le cœur du projet. L’installation d’un tel matériel dans l’hémisphère sud pilotable à distance est sans précédent dans la communauté amateur.
    Le choix du lieu d’implantation s’est naturellement tourné vers le Chili pour son ciel nocturne exceptionnel et pour son climat propice aux observations de qualité. L’implantation d’observatoires professionnels au Chili a entraîné le développement de structures privées qui offrent à des amateurs la possibilité d’installer leur matériel à proximité du désert de l’Atacama.
    C’est le cas de la société Deep Sky Chile retenue par 2SPOT. Les infrastructures de Deep Sky Chile sont composées de 2 observatoires à toit ouvrant pouvant accueillir une dizaine de télescopes chacun.



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CONTACTS

Stéphane Charbonnel: ​stephane.charbonnel@2spot.org
Olivier Garde: olivier.garde@2spot.org
Pascal Le Dû: pascal.ledu@2spot.org
Lionel Mulato: lionel.mulato@​2spot.org
Thomas Petit: thomas.petit@​2spot.org
ASSOCIATION 2SPOT

Association loi de 1901
Déclarée à la préfecture de l'Isère le 29/09/2019
Reconnue d'intérêt général à caractère scientifique
Numéro de SIRET: 877 987 974 00012
Code APE: 9499Z