Piloté par une organisation intergouvernementale, le radiotélescope SKA se déploie en Australie et en Afrique du Sud. Initié au début des années 1990, ce projet en constante évolution sera pleinement opérationnel dans un futur très proche. Ce vaste réseau d’antennes est prévu pour surpasser d’un ordre de grandeur les performances de tous les instruments actuels. Mais pourquoi faire ?

Une multitude de récepteurs interconnectés

Actuellement, le radiotélescope le plus puissant est le Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST), se trouvant en Chine. Inauguré en 2016, ce dernier est une parabole fixe unique de 500 mètres de diamètre, implantée dans une dépression naturelle. Son objectif ? Explorer les origines et l’évolution de l’Univers en captant les signaux radio les plus faibles du cosmos. Il est notamment question de cartographier l’hydrogène neutre, d’étudier les pulsars et rechercher de la vie extraterrestre.

Cependant, un projet de télescope actuellement en cours devrait surpasser complètement le FAST. Il s’agit du Square Kilometre Array (SKA), projet du plus grand et du plus sensible radiotélescope jamais conçu au monde. Piloté par l’organisation intergouvernementale Square Kilometre Array Observatory (SKAO) dont le siège se trouve au Royaume-Uni, le SKA a la particularité de réunir une multitude de récepteurs interconnectés sur deux continents. Il n’est donc pas question d’une parabole unique, comme c’est le cas du FAST.

Le projet se décline en deux parties : le SKA-Low dans la zone du village Murchison (Australie) et le SKA-Mid, dans la région semi-désertique du Karoo (Afrique du Sud). A terme, la partie australienne observera les basses fréquences (de 50 à 350 MHz) avec ses 131 072 antennes dipôles fixes regroupées en 512 stations. Quant à elle, la partie sud-africaine observera les moyennes et hautes fréquences (de 350 MHz à 15 GHz) avec ses 197 paraboles de 15 mètres de diamètre.

Crédit : Square Kilometre Array Observatory (SKAO)

Un aperçu du SKA-Mid en Afrique du Sud.

Fonctionnement et objectifs

Le projet SKA utilise la technique de l’interférométrie à très longue ligne de base (VLBI). Il s’agit d’une combinaison par ordinateur des signaux captés simultanément par toutes les antennes. Autrement dit, le système simule virtuellement un télescope géant unique de la taille de l’écartement maximal entre les antennes. Par ailleurs, sa résolution d’image dépassera celle du télescope spatial Hubble d’un facteur 50. Soulignons également que le SKA générera un flux de données brutes d’une ampleur inédite – près de un téraoctet par seconde – nécessitant un supercalculateur dédié de classe exaflopique.

Du coté des objectifs, le radiotelescope SKA aura plusieurs missions, notamment sonder les « âges sombres » de l’Univers afin d’observer la formation des toutes premières étoiles et galaxies. Il s’agira également de cartographier la distribution du gaz d’hydrogène à travers le cosmos, pour comprendre l’expansion de l’Univers et la nature de l’énergie sombre. Citons également des tests de relativité générale, notamment la détection d’ondes gravitationnelles au niveau des pulsars. Aussi, le SKA bénéficiera d’une sensibilité telle qu’il sera capable de détecter de potentielles « fuites de radiations technologiques » fortuites – par exemple un radar aéroporté – sur une ou plusieurs planètes se trouvant à quelques années-lumière.

Un début de d’exploitation en 2027

Initié en 1991, le projet a connu de nombreuses étapes avant le déploiement des premiers réseaux d’antennes et de paraboles sur les deux sites, ayant débuté en 2025 et toujours en cours (phase 1). Après ce déploiement, plusieurs phases de tests techniques serviront à valider l’interconnexion des premiers sous-réseaux. En 2027, un réseau partiel d’antennes commencera à collecter des données exploitables par les astronomes, afin de valider les modèles de traitement. En 2029, débutera l’exploitation à pleine puissance du réseau de la phase 1, pour une durée minimale d’un demi siècle.

Après 2030, l’organisation SKAO amorcera la phase 2 du projet (SKA2). Celle-ci consistera à étudier la possibilité d’étendre le réseau afin de multiplier par dix le nombre total d’antennes. Ainsi d’autres pays pourraient accueillir de nouvelles installations, potentiellement le Botswana, le Ghana ou encore le Kenya.