Différences entre les télescopes spatiaux Hubble et Kepler

Levons les yeux un peu plus haut pour toucher cette fois-ci les étoiles avec ce hors-série. Vous avez tous déjà entendu les noms de Hubble et Kepler, les deux télescopes spatiaux les plus connus. Nous allons voir leurs différences, mais avant, rapide tour sur les télescopes spatiaux en général.

A quoi sert un télescope spatial ?

Le problème des télescopes sur terre, est que leurs images ont tendance à être déformées par les différentes couches de l’atmosphère et la pollution lumineuse. Aujourd’hui, on arrive malgré tout à faire des observations plus nettes depuis le sol en les plaçant en altitude (montagnes, hauts plateaux désertiques…), et grâce à des technologies d’améliorations d’images.

Dans l’espace, tous ces problèmes n’existent plus et il est enfin possible de faire des observations extrêmement nettes.

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Les différents types de télescopes

Il existe une multitude de télescopes destinés à des observations de longueurs d’onde différentes, on retrouve par exemple des télescopes infrarouges, lumière visible, rayons gamma, ultraviolets, rayons x…. Et bien d’autres encore !

Ainsi, des télescopes aussi variés permettent d’étudier et de connaître bien mieux la structure des objets célestes !

Kepler vs Hubble

Origine des noms

Les télescopes portent les noms de deux grands visages.

Johannes Kepler (1571-1630) était un grand astronome à l’origine des fameuses Lois de Kepler. Edwin Hubble (1889-1953) était aussi un astronome. Il a prouvé l’existence d’autres galaxies que la notre, mais aussi l’expansion de l’univers. Il sera à l’origine de la Loi de Hubble. 

Caractéristiques techniques

Hubble mesure 13.2 x 4.2 mètres et avait une masse au lancement de 11 tonnes. Il dispose de batteries de 510 Ah rechargées par des panneaux solaires. Il affiche une puissance de 2.8 kW. Côté optique, son miroir mesure 2.4m de diamètre et une longueur focale de… 57.6 mètres ! pour vous donner un ordre de grandeur, la longueur focale de nos appareils photo s’étalent en moyenne de 18 millimètres à 600 millimètres pour les plus chers !

Kepler est bien plus petit, il mesure 4.7 x 2.7 mètres et pèse seulement 1 tonne. Sa puissance électrique affiche 1000 watts. Niveau optique, il dispose de 42 capteurs pour un total de 94.6 mégapixels

Caractéristiques orbitales

Hubble orbite à 540 km d’altitude et fait le tour de notre belle planète en 96 minutes, à la vitesse de 7 km/s.

Kepler a une orbite totalement différente puisqu’il tourne autour du soleil (orbite héliocentrique) et à la même distance que la terre du soleil. Il fait le tour du soleil en 372 jours et se situe derrière la planète bleue. Ayant une révolution autour du soleil légèrement moins rapide que la terre, Kepler s’éloigne donc légèrement de nous. Il est à ce jour (août 2018) à 140 millions de km de la terre, soit 0.93 UA (Unité Astronomique = Distance séparant la terre du soleil)

Années d’utilisation

Le programme Hubble a éclos en 1970 mais il n’a été mis en orbite que 20 ans plus tard, en 1990. Il devrait s’éteindre en 2021, soit 31 ans après sa mise en service !

Le projet du télescope Kepler débute réellement en 2002. Il est entré en service en 2009 et sa fin était prévue pour 2019, mais déjà en août 2018, il arrive à bout de souffle, ce qui lui aura valu seulement 10 ans de service.

Il faut toutefois relativiser, le télescope Hubble a été réparé et des équipements changés de nombreuses fois grâce aux 5 missions menées avec les navettes spatiales états-uniennes, entre 1993 et 2009.

Opérateurs impliqués

Hubble est majoritairement supporté par la NASA, mais l’ESA (Agence Spatiale Européenne) participe aussi au projet. Lockeed est le constructeur du télescope et PerkinElmer a construit l’optique.

Kepler est un programme de la NASA et la construction de l’engin a été faite par Ball Aerospace.

But de la mission

Hubble sert principalement à l’observation des objets célestes de l’espace très lointain, dont leur composition gazeuse. Kepler est lui orienté dans la détection des exoplanètes par ce que l’on appelle le transit planétaire, en surveillant le passage d’éventuelles planètes devant leur étoile. Le principe est simple : Il observe les étoiles, et détecte les infimes variations de luminosité pouvant être causées par le passage d’une planète devant.

Spectres observés

Hubble dispose de diverses caméras et spectromètres couvrant l’infrarouge, la lumière visible et l’ultraviolet.

Kepler observe dans des longueurs d’onde allant de 430 à 890 nanomètres. Pour rappel, l’œil humain est sensible de 380 à 780 nanomètres

Découvertes

Pour Hubble, sa plus belle observation est la photo nommée Hubble Ultra Deep Field. Elle a été prise avec un temps d’exposition de 11 jours, répartis en plusieurs poses de 20 minutes. Pour vous donner un ordre d’idée de la zone photographiée de l’espace, imaginez un carré de 1 millimètre de côté à 1.5 mètres devant tous… Rien que ça !

Dans les observations majestueuses d’Hubble, on retrouve également la galaxie M104, aussi surnommée galaxie du sombrero. Elle est située à 28 millions d’années lumières.

Pour Kepler, son talent de photographe n’est pas au rendez-vous puisque comme nous l’avons vu avant, il est spécialisé dans la détection d’exoplanètes. A ce jour, il en a détecté un peu plus de 4’000 dont 10 qui seraient à la fois de type rocheuses, de taille semblables à la terre, et à une distance tempérée de leurs étoiles.

Et après ?

Nous l’avons vu, Kepler tire sa révérence et Hubble n’est plus très loin de la retraite.

Pour Kepler, son successeur est Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ou en français : Satellite de recensement des exoplanètes en transit. Il été lancé le 18 avril 2018 pour une mission de 2 ans, mais comme la majorité des engins spatiaux, il y a fort à parier qu’il vivra plus longtemps.

Notre photographe Hubble sera lui remplacé par James-Webb. Ce nouveau télescope est issu d’un partenariat entre la NASA, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et l’Agence Spatiale Canadienne (ASC).

Son miroir principal a un diamètre de 6.5 mètres (contre 2.5 pour Hubble), et les fans de Star Wars seront immanquablement frappés par sa forme !

Contrairement à son aîné, il ne pourra pas faire d’observations de tout le domaine visible, ni l’ultraviolet. Il sera cantonné aux observations dans le spectre infrarouge, avec un léger débordement sur le orange du spectre visible. Voici leurs différences de longueur d’ondes (Le schéma ci-dessous n’est pas à l’échelle)

Quelques clichés pris par Hubble