Deux gigantesques structures métalliques se dressent silencieusement au milieu des champs et des bois de Sologne, invisibles depuis la route qui borde le site. La première, un miroir plan orientable, mesure 200 mètres de long. Face à elle, à 500 mètres de distance, un second miroir, sphérique et fixe celui-là, s’étire sur 300 mètres. Ensemble, ils forment le Grand Radiotélescope de l’Observatoire Radioastronomique de Nançay, qui écoute le ciel sans discontinuer depuis le milieu des années 1960.

Sommaire

1. Un terrain choisi pour son silence radioélectrique
2. Un jeu de miroirs pour capter l’infiniment faible
3. Un des plus grands instruments du monde, toujours actif

Un terrain choisi pour son silence radioélectrique

L’histoire commence bien avant l’inauguration du grand instrument. Le terrain de 150 hectares à Nançay est choisi dès 1952, et acquis le 25 novembre 1953, situé en pleine Sologne, le lieu est plat, peu habité, tout en restant proche de Paris. Ce n’est pas un hasard : les chercheurs cherchaient un endroit à l’abri des interférences humaines, capable d’accueillir des instruments d’une sensibilité extrême. Au cœur de la forêt de Sologne, pour être à l’abri des émissions radio parasites, se cache la station de radioastronomie de Nançay.

Les premières installations sont modestes en comparaison de ce qui suivra. La station est inaugurée le 21 octobre 1956 par René Billères, Ministre de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports. Il faudra ensuite près d’une décennie de travaux pour voir émerger le géant que l’on connaît aujourd’hui. Une première tranche représentant le cinquième du télescope actuel fut construite afin de tester la faisabilité, puis la totalité de la construction fut décidée et le Président de la République, Charles de Gaulle, inaugura le Radiotélescope Décimétrique en 1965. La cérémonie a lieu très précisément le 15 mai 1965 par Charles de Gaulle, président de la République et Christian Fouchet, ministre de l’Éducation nationale.

Un jeu de miroirs pour capter l’infiniment faible

Le principe qui anime cet ensemble tient du billard céleste. Il se compose d’un miroir plan orientable (200m x 40m) dont le rôle est de réfléchir les ondes vers le miroir sphérique (300m x 35m) qui les renvoie vers le chariot focal, au centre, où elles sont collectées par des récepteurs refroidis entre 1 et 3.5GHz. Le premier miroir, lui, n’est pas figé. Il est composé de 10 panneaux indépendants, chacun mesurant 20 mètres de large sur 40 mètres de haut, et chaque panneau pèse environ 40 tonnes, tandis que la structure qui les supporte atteint 250 tonnes.

Le second miroir, sphérique, impressionne par sa précision. Sa forme est si précise qu’elle ne s’écarte jamais de plus de 5 millimètres de celle d’une sphère parfaite ayant un rayon de 560 mètres. Une tolérance dérisoire pour une structure aussi vaste. Au centre du dispositif, un chariot mobile traque les astres pendant leur passage. Le chariot focal, qui abrite les récepteurs, se déplace sur une voie ferrée de 80 mètres pour suivre les sources célestes pendant leur passage au méridien. Une fois captés, les signaux, d’une faiblesse extrême, exigent un traitement particulier : ils sont amplifiés par des dispositifs refroidis à très basse température pour limiter le bruit thermique.

Un des plus grands instruments du monde, toujours actif

La surface collectrice obtenue grâce à ce dispositif est considérable. Avec ses dimensions impressionnantes, un miroir sphérique fixe de 300 mètres de long sur 35 mètres de haut et un miroir plan orientable de 200 mètres sur 40 mètres, il offre une surface collectrice de 8 000 m², équivalente à une parabole de 94 mètres de diamètre. Ce chiffre place Nançay très haut dans le classement mondial : le radiotélescope de Nançay est aujourd’hui le quatrième plus grand télescope d’une seule pièce. Au moment de son inauguration, il faisait déjà référence. C’était à l’époque la plus grande antenne au monde entièrement dédiée à l’astronomie, équivalent d’une parabole de 94 m, devant le Lovell Telescope et le radiotélescope de Parkes.

Ce que capte cet instrument démesuré n’a rien d’anodin. Il collecte les ondes radio émises par le gaz d’hydrogène dans l’espace, sur des fréquences allant de 1 à 3,5 Gigahertz, ce qui permet d’enregistrer des ondes radio venues des galaxies, des enveloppes d’étoiles, des comètes et des pulsars. Le site a même flirté avec la recherche de vie extraterrestre. Au cours des années 1980, Nançay a été mis à contribution pour des études dans le cadre du programme Seti et, en 1996, le grand radiotélescope a été utilisé pour écouter quatre étoiles possédant des planètes géantes.

Loin d’être une relique figée dans son époque, l’instrument continue d’évoluer. Il a été continuellement amélioré depuis sa mise en service et est équipé de récepteurs sensibles couvrant une large gamme de fréquences, de 1,060 GHz à 3,500 GHz, incluant la raie de l’hydrogène à 21 cm de longueur d’onde. Le site n’a d’ailleurs jamais cessé de s’étoffer autour de son géant historique : l’Observatoire Radioastronomique de Nançay continue de se développer avec l’installation de nouveaux instruments tels que NenuFAR, un radiotélescope basse fréquence de nouvelle génération. Soixante ans après l’inauguration présidentielle, les deux miroirs de Sologne continuent, chaque nuit, de renvoyer vers le ciel les ondes qu’ils ont su capter, dans un silence radioélectrique que la campagne du Cher protège encore.

Sources : observatoiredeparis.psl.eu | pourfontenay.fr