fr.wedoany.com Rapport : L’Université de Californie à San Diego (University of California San Diego), en collaboration avec l’entreprise britannique BAE Systems, a créé une technologie optique d’environ 6 mm (0,24 pouce) seulement, susceptible de transformer la manière d’observer le Soleil lors des futures missions spatiales.
L’élément central de cette technologie est le réseau de polarisation métasurface (metasurface polarization grating), une structure optique composée d’unités à l’échelle nanométrique capable de contrôler la lumière à un niveau inaccessible à l’optique traditionnelle. La polarisation (polarization) désigne la direction d’oscillation des ondes lumineuses ; en physique solaire, mesurer la polarisation aide à reconstituer la structure du champ magnétique solaire, ces champs étant liés à des phénomènes tels que les éjections de masse coronale (coronal mass ejections), qui peuvent perturber les satellites, les communications et les systèmes énergétiques terrestres.
Les télescopes solaires traditionnels doivent mesurer successivement différentes composantes de polarisation : en modifiant l’orientation des éléments optiques, le même signal est enregistré plusieurs fois, puis recombiné en une seule image. Mais dans l’espace, les moindres vibrations de l’instrument entre les images provoquent des décalages et un flou, nécessitant des systèmes de stabilisation complexes et coûteux, dont le coût dépasse parfois celui des composants optiques eux-mêmes.
La métasurface nouvellement développée résout ce problème d’une manière différente : elle divise simultanément la lumière incidente en plusieurs canaux de polarisation, sans pièces mobiles ni prises de vue séquentielles, permettant d’obtenir toutes les informations nécessaires en une seule image.
Selon l’auteur principal, Noah Rubin, il s’agit de l’un des premiers cas où une métasurface passe d’un prototype de laboratoire à des tests dans un système astronomique réel, obtenant une approbation pour une éventuelle application spatiale.
Cette technologie a été intégrée dans un télescope solaire spécialisé et testée en collaboration avec le Centre national de recherche atmosphérique (NCAR) des États-Unis. Lors de l’expérience, le système a réussi à enregistrer le champ magnétique des taches solaires, avec des résultats comparables à ceux de l’Observatoire de la dynamique solaire (Solar Dynamics Observatory), le plus grand observatoire orbital de la NASA.
L’expérience a également testé la durabilité de la technologie : la métasurface a passé avec succès des tests de vibrations et de température simulant les conditions de lancement et de fonctionnement en orbite, confirmant son potentiel d’application dans les futures missions.
Les tests du système ont été réalisés à l’aide du télescope solaire Dunn (Dunn Solar Telescope) au Nouveau-Mexique : la lumière est réfléchie par un miroir situé au sommet d’une tour de 41 mètres, descend sur environ 69 mètres jusqu’à une installation souterraine, puis pénètre dans un module compact de métasurface de quelques millimètres seulement.
Les résultats de l’étude montrent que cette technologie peut mesurer simultanément les caractéristiques de polarisation du rayonnement solaire à un même instant, ce qui est particulièrement important pour observer les processus rapides du Soleil, auparavant difficiles à enregistrer avec précision. Les auteurs soulignent que cette technologie pourrait considérablement simplifier la conception des futurs télescopes spatiaux, réduire le nombre de composants mécaniques et diminuer les coûts des missions, ouvrant ainsi la voie au développement d’instruments plus compacts et plus stables pour la surveillance de l’activité solaire et de la météorologie spatiale.
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