Un prototype de télescope avec une capacité améliorée de trouver des objets en mouvement sera bientôt opérationnel, et sa mission sera de détecter les astéroïdes et les comètes qui pourraient un jour constituer une menace pour la Terre. Le système est appelé Pan-STARRS (pour Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) situé sur la montagne Haleakala à Maui, Hawaii, et est le premier des quatre télescopes qui seront logés ensemble dans un dôme. Le Pan-STARRS comprendra l'appareil photo numérique le plus grand et le plus avancé au monde, offrant plus de cinq fois la capacité de détecter les astéroïdes et les comètes proches de la Terre. «Il s'agit d'un instrument vraiment géant», a déclaré l'astronome John Tonry de l'Université d'Hawaï, qui a dirigé l'équipe développant le nouvel appareil photo de 1,4 gigapixels. «Nous obtenons une image d'une taille de 38 000 par 38 000 pixels, soit environ 200 fois plus grande que celle d'un appareil photo numérique grand public haut de gamme.» La caméra Pan-STARRS couvrira une zone de ciel six fois plus large que la pleine lune et pourra détecter des étoiles 10 millions de fois plus faibles que celles visibles à l'œil nu.
Le Lincoln Laboratory du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a développé la technologie des dispositifs à couplage de charge (CCD) est une technologie clé pour la caméra du télescope. Au milieu des années 1990, les chercheurs du Lincoln Laboratory ont développé le dispositif à couplage de charge à transfert orthogonal (OTCCD), un CCD qui peut déplacer ses pixels pour annuler les effets du mouvement aléatoire de l'image. De nombreux appareils photo numériques grand public utilisent un objectif mobile ou une monture de puce pour fournir une compensation de mouvement de l'appareil photo et ainsi réduire le flou, mais l'OTCCD le fait électroniquement au niveau des pixels et à des vitesses beaucoup plus élevées.
Le défi présenté par la caméra Pan-STARRS est son champ de vision exceptionnellement large. Pour les champs de vision larges, la gigue dans les étoiles commence à varier à travers l'image, et un OTCCD avec son motif de décalage unique pour tous les pixels commence à perdre son efficacité. La solution pour Pan-STARRS, proposée par Tonry et développée en collaboration avec le Lincoln Laboratory, était de créer une matrice de 60 petits OTCCD séparés sur une seule puce de silicium. Cette architecture a permis des décalages indépendants optimisés pour suivre les mouvements variés de l'image sur une large scène.
"Non seulement Lincoln était le seul endroit où l'OTCCD avait été démontré, mais les fonctionnalités supplémentaires dont Pan-STARRS avait besoin rendaient la conception beaucoup plus compliquée", a déclaré Burke, qui a travaillé sur le projet Pan-STARRS. «Il est juste de dire que Lincoln était, et est, uniquement équipé en conception de puces, en traitement de plaquettes, en emballage et en tests pour fournir une telle technologie.»
La mission principale de Pan-STARRS est de détecter les astéroïdes et les comètes proches de la Terre qui pourraient être dangereux pour la planète. Lorsque le système sera pleinement opérationnel, tout le ciel visible depuis Hawaï (environ les trois quarts du ciel total) sera photographié au moins une fois par semaine, et toutes les images seront saisies dans des ordinateurs puissants au Maui High Performance Computer Center. Les scientifiques du centre analyseront les images à la recherche de changements susceptibles de révéler un astéroïde inconnu auparavant. Ils combineront également les données de plusieurs images pour calculer les orbites des astéroïdes, à la recherche d'indications qu'un astéroïde pourrait être sur une trajectoire de collision avec la Terre.
Les Pan-STARRS seront également utilisés pour cataloguer 99% des étoiles de l'hémisphère nord qui ont déjà été observées par la lumière visible, y compris les étoiles des galaxies proches. De plus, le levé Pan-STARRS du ciel entier offrira aux astronomes l'occasion de découvrir et de surveiller des planètes autour d'autres étoiles, ainsi que des objets explosifs rares dans d'autres galaxies.
Source: MIT
