L'observation de planètes similaires à la Terre devrait bientôt être possible. Le projet américano-canadien de télescope géant de trente mètres de diamètre vient en effet de franchir une nouvelle étape avec la validation par un panel d'experts indépendants de sa faisabilité. Ce télescope, baptisé TMT pour «télescope de trente mètres», aura un diamètre trois fois plus grand que l'actuel champion du monde, l'observatoire Keck de Hawaii. Il devrait capter neuf fois plus de lumière que le Keck et 144 fois plus que Hubble ! Cette «puissance» va lui permettre de détecter des objets astronomiques – galaxies, étoiles, planètes ou quasars – très faiblement lumineux, et donc encore plus lointains.

Les chercheurs se sont lancé un véritable défi technique avec le TMT. Le miroir principal de trente mètres de diamètre sera en fait composé de 738 miroirs d'une taille d'un mètre environ. Ces segments seront contrôlés par ordinateur de manière à faire fonctionner l'ensemble comme un seul miroir de trente mètres. Les instruments de mesure intégrés au télescope, les détecteurs, auront au minimum la taille d'un bus. Ils reposeront sur deux plates-formes de la taille d'un terrain de basket.

Le principal défi à relever reste la construction du système d'optique adaptative, considéré par Gary Sanders, chercheur au California Institute of Technology, comme «le coeur du télescope». Cette technologie d'optique adaptative permet de corriger la déformation de la lumière lorsqu'elle traverse l'atmosphère. En effet, l'air est en perpétuel mouvement. Il ne dévie jamais la lumière de la même manière, un peu comme la surface de la mer qui ne scintille jamais de façon régulière. Cette distorsion atmosphérique affecte les observations dès que le diamètre du télescope dépasse une vingtaine de centimètres. Pour un télescope de trente mètres, l'inconvénient serait majeur !

Le système optique sera composé de neuf rayons lasers pointés vers le ciel et d'autant de miroirs qui captent les rayons du laser qui se réfléchissent sur l'atmosphère. Ce système fonctionne un peu à la manière de l'aiguille d'un sismographe. Il permet de déterminer le «relief» instantané de l'atmosphère. Ce relief est ensuite reproduit à l'inverse sur un miroir souple, déformé à l'aide de petits pistons. Le miroir va alors compenser la distorsion atmosphérique et renvoyer au télescope l'image du ciel comme si l'atmosphère n'existait pas. Ce système de correction des turbulences n'est pas nouveau. Le premier dispositif de ce type pour l'astronomie a été conçu à la fin des années 1980 en France.

A dimension exceptionnelle, objectifs exceptionnels. Le TMT offre des perspectives exceptionnelles pour les astrophysiciens comme une meilleure compréhension du mécanisme de formation des étoiles ainsi qu'une connaissance plus précise de l'histoire des galaxies. Les astrophysiciens espèrent également pouvoir enfin déterminer la nature de la mystérieuse «matière sombre» qui représenterait près de 25% de notre Univers et dont on ignore tout. Mais le défi le plus passionnant reste la découverte de nouvelles planètes. Un domaine d'investigation vierge Comme le rappelle Ray Carlberg, astrophysicien à l'université de Toronto, «la découverte des premières planètes autour d'autres étoiles ne date que de dix ans». C'est un domaine d'investigation complètement vierge. L'observation de planètes est techniquement très difficile, notamment parce qu'une planète ne brille pas assez intensément, comparé à l'étoile autour de laquelle elle gravite. Plus une planète est proche de son étoile, plus elle sera difficile à observer.

Jusqu'à présent, seules des planètes «géantes», suffisamment éloignées de leur étoile ont pu être détectées. Le chercheur canadien estime que «le TMT devrait surtout permettre de découvrir des planètes gazeuses du type de Jupiter et des jeunes planètes telluriques qui sont encore chaudes». Selon lui, «la découverte de vieilles planètes froides, comme la Terre sera possible, mais restera exceptionnelle». En fait, le TMT devrait permettre de rechercher la présence d'une planète similaire à la Terre autour des trente étoiles les plus proches.

D'ici là, le TMT doit encore surmonter quelques obstacles à commencer par le financement. Le budget nécessaire à sa construction ne sera connu avec précision qu'en septembre, mais il devrait être de l'ordre de quelques centaines de millions d'euros. Comme le note Gary Sanders, «le début des travaux dépend maintenant de la décision de nos bailleurs de fonds».

Concernant le miroir principal, les concepteurs espèrent pouvoir produire les quelque 738 segments de miroirs en série afin de diminuer le coût de production. Ray Carlberg indique «avoir passé un certain nombre de contrats avec des entreprises, françaises notamment, pour développer un procédé de fabrication industriel». Enfin, le projet repose sur un système d'optique adaptative qui n'existe pas encore et qui n'a jamais été conçu jusqu'à présent. Les scientifiques testent actuellement un échantillon du futur miroir adaptatif qui, selon les premiers résultats, semble bien se comporter.

Si tout se passe comme prévu, la construction du TMT doit débuter en 2009. Il devrait être opérationnel en 2016.