Si Louis de Funès avait été astronome, il aurait aimé tenir un rôle dans cette version céleste de LaFolie des grandeurs. Plusieurs équipes dans le monde envisagent de construire des télescopes d'une taille phénoménale, de 60mètres de diamètre. A l'arrivée de cette course, dans une décennie: un ou plusieurs colossaux outils technologiques qui serviront peut-être à percer les mystères que recèle encore l'Univers.

Depuis lundi et jusqu'au 1er décembre à Marseille, des dizaines de scientifiques se sont réunis sous l'égide de l'Observatoire européen austral (ESO) pour discuter des derniers détails du projet européen, baptisé E-ELT (acronyme pour «European extremely large telescope») dans sa version la plus récente.

Car il y a quelques années de cela, l'ESO avait lancé une entreprise pharaonique: OWL. Sur le papier, les esquisses d'un engin abritant un miroir de 100m de diamètre. Haut comme le deuxième étage de la tour Eiffel, aussi vaste qu'un terrain de foot, cet œil géant devait «révolutionner l'astronomie d'une manière aussi radicale que l'invention de la lunette astronomique», déclarait en 2005 Roberto Gilmozzi, un scientifique responsable du projet. Mais en décembre 2005, une analyse évoquant des risques technologiques trop élevés et des coûts faramineux (plus d'un milliard d'euros) a eu raison de ce projet. Qui a alors été redimensionné. «Même avec un miroir de 30 à 60m, mais très probablement 42m - la taille finale doit encore être arrêtée - les champs de recherches seront fantastiques», s'enthousiasme Guy Monnet, coordinateur technique du projet à l'ESO.

«Plus on augmente la surface collectrice, mieux on peut observer, dans un temps donné, des objets d'une luminosité de plus en plus faible», rappelle Stéphane Udry, astronome à l'Observatoire de Genève et membre d'un des groupes de travail de l'E-ELT. Et Guy Monnet d'ajouter: «Avec un miroir de 30m, on récolterait dix fois plus de lumière qu'avec l'un des deux Keck d'Hawaii, les plus grands télescopes actuels, chacun d'un diamètre de 10m. Au final, ce télescope géant serait cent fois plus puissant. Voire quatre cents fois si l'on choisit un diamètre de 42m.» Le télescope spatial Hubble aussi sera déclassé (voir ci-dessous).

Comment sera mise à profit cette acuité visuelle accrue? «Les recherches dépendront des instruments d'analyse qui seront finalement installés sur le télescope», avertit Stéphane Udry. Trois directions se dégagent cependant déjà: la traque aux exoplanètes, l'étude des origines de l'Univers et la vérification des lois et constantes de l'astrophysique moderne (lire l'encadré).

Avant d'obtenir des premiers résultats, les scientifiques doivent relever un autre défi: construire ces géants des nuits. Une des difficultés consistera à réaliser le miroir collecteur principal, sorte d'immense mais très fine (1mm d'épaisseur) soucoupe concave qui, bien que surdimensionnée, devra confiner à la perfection optique.

Mais le cœur de cette aventure technique est ailleurs: avant d'atteindre le télescope, la lumière traverse les couches de l'atmosphère et s'en trouve perturbée. «Or cet effet délétère croît avec le carré du diamètre du miroir», explique Guy Monnet. Pour corriger ces distorsions, des systèmes dits d'«optique adaptative» ont été inventés dans les années 1980. «Il faut maintenant les adapter à ces télescopes gigantesques», poursuit le chercheur. Et pour calibrer le système, les astrophysiciens ont pensé à créer des «étoiles artificielles». Il s'agit de rayons laser pointés vers le ciel, qui «excitent» une couche de sodium située à 92km d'altitude; celle-ci se met alors à briller comme un astre.

Par ailleurs, nombre d'autres composants (mécaniques, optiques, électroniques), pas forcément nouveaux, devront aussi être redéveloppés vu la taille et le poids des engins - plusieurs milliers de tonnes. Avec toujours dans l'ambition de gagner en précision: «L'idée est simple: voir dans les autres galaxies les détails que l'on parvient à aujourd'hui à observer dans notre galaxie, la Voie lactée», résume Guy Monnet.

Une fois ces plans dessinés, restera alors à choisir l'endroit idéal pour ériger le «monstre» européen. «Le site devrait satisfaire au mieux à une cinquantaine de critères, comme la noirceur du ciel, les turbulences dans l'atmosphère, mais aussi l'accessibilité ou les coûts du personnel locaux», explique l'astrophysicien. Qui liste quatre régions possibles: l'Amérique du Sud (Chili ou Argentine), le Mexique, les îles Canaries ou le Maroc. «L'Antarctique constitue une autre variante, mais elle implique une approche totalement différente, avec un instrument beaucoup plus petit.»

On le voit, nombre d'aspects restent à régler; ils sont tous évoqués ces jours à Marseille. «L'objectif est de présenter un concept de référence auconseil de l'ESO; il devrait se prononcera à se sujet en janvier 2007, avant que commence le design final de l'objet», indique Henri Boffin, porte-parole de l'ESO. Car, même si une entreprise d'une telle envergure ne se décide pas à la légère, attention à ne pas trop tergiverser: deux autres projets similaires sont sur les rails en Amérique du Nord.

Le premier est le Thirty Meter Telescope (TMT); c'est un télescope de 30m imaginé par un consortium canado-américain emmené par le California Institute of Technology. Le projet ambitionne d'assembler 738 petits miroirs hexagonaux de 1,2m pour constituer le miroir collecteur. «Des trois projets, c'est le plus avancé sur le plan du design final», avise Guy Monnet.

L'autre concurrent est le Giant Magellan Telescope (GMT), issu d'un groupement d'universités américaines et australienne. Il suit une autre idée: disposer, comme les pétales d'une fleur, six miroirs de 8,4m autour d'un centre, l'ensemble équivalent à un miroir de 24,5m de diamètre. L'un des six miroirs est testé depuis juin dernier. Mais rien ne dit que les autres seront construits.

Car pour l'heure, le financement du GMT, estimé à 500millions d'euros, n'est de loin pas assuré - l'équipe n'en a réuni que 17. Ni celui du TMT d'ailleurs, budgété lui à 580 millions d'euros. Les deux équipes comptent sur une contribution de la Fondation nationale des sciences américaine (NSF), qui n'a pas encore fait son choix. Ni même dit si elle se prêterait à l'exercice... vu ses autres dépenses actuelles. Quant au projet européen, la facture devrait se monter à quelque 860millions d'euros, selon Guy Monnet. En comparaison, Hubble, «myope» à côté de ces télescopes géants, et plus ardu à entretenir, a coûté à ce jour environ 1,5milliard d'euros.

Devant de telles sommes, pourquoi ne pas regrouper les forces et assurer la construction d'un seul instrument? «Il y a a tellement de domaines à étudier que, selon nous, deux télescopes permettront de mener davantage de recherches», répond Guy Monnet, qui ajoute aussitôt: «Nous nous basons toutefois sur le concept de «coopétition», contraction de coopération et compétition. Tout en maintenant une certaine concurrence, motivante pour avancer, nous ne souhaitons pas produire deux engins exactement identiques, mais complémentaires dans les mesures qu'ils permettront.» Reste que, pour Stéphane Udry, «chaque camp essaie d'avancer le plus rapidement possible pour se retrouver en position de force lorsqu'il s'agira de négocier».

Les deux équipes anglo-saxonnes annoncent que leur projet pourrait être opérationnel dès 2016. Du côté de l'E-ELT, on vise 2015, en comptant sur un large partenariat avec l'industrie. «Ce serait techniquement réalisable, dit Guy Monnet. Mais l'argent va probablement manquer, même en empruntant à la Banque européenne. Il est plus sage de viser la première lumière pour 2017.»

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