Un Télescope Spatial Canadien

CASTOR (« Cosmological Advanced Survey Telescope for Optical and Ultraviolet Research ») est une mission proposée par l’Agence Spatiale Canadienne (ASC) visant à produire des images du ciel aux longueurs d’onde ultraviolette (UV) et visible-bleu. Fonctionnant près de sa limite de diffraction (c’est-à-dire la meilleure résolution angulaire atteignable pour un miroir d’une dimension donnée), le télescope de 1 m composant CASTOR possèdera une résolution spatiale similaire à celle du Télescope Spatial Hubble (TSH), tout en couvrant un champ de vue 100 fois plus grand.

L’origine du concept de la mission CASTOR remonte à 2010. À cette époque, la communauté des astronomes canadiens venait de publier son Plan à long terme concernant la prochaine décennie 2010-2020. Ce rapport, intitulé « Unveiling the Cosmos: A Vision for Canadian Astronomy », décrivait les grandes lignes des objectifs et de la direction que la recherche en astronomie au Canada devrait emprunter. Dans le but de déterminer les priorités de la recherche et de concentrer les ressources économiques de façon à maximiser l'impact scientifique, le rapport souligna que « … la technologie spatiale canadienne en astronomie a atteint un point où l’on [le Canada] peut [maintenant] aspirer à diriger un projet d’astronomie spatiale de grande envergure ». 
 

Le rapport conclut que la plus grande priorité en astronomie spatiale canadienne était « … une participation significative à la prochaine génération de missions concernant l’énergie sombre, soit par exemple Euclid de l'ASE, la mission WFIRST de la NASA ou toute autre mission canadienne telle que le Télescope spatial canadien (TSC) ».

Le concept de la mission CASTOR est le fruit de cette vision. Depuis 2011, une équipe de scientifiques et d'ingénieurs canadiens – travaillant dans l'industrie, le milieu universitaire et au sein du gouvernement – a conceptualisé une mission particulièrement puissante et polyvalente sur le plan scientifique. Bien que le Canada ne fournisse aucune contribution matérielle à Euclid ou à WFIRST, CASTOR a le potentiel de transformer l’astrophysique des années 2020.

Le Plan à long terme de 2010 pour l’astronomie au Canada

CASTOR sur la Plateforme International

Au cours de la prochaine décennie, de nouveaux télescopes hautement performants, au sol et dans l’espace, scruteront le ciel aux longueurs d'onde du visible et de l’infrarouge.

 

Au sol, le LSST (« US Large Synoptic Survey Telescope »), constituant un partenariat entre la NSF et le DdE, examinera de façon continue le ciel du Sud aux longueurs d’onde du visible. Dans l'espace, les missions Euclid de l'ASE et WFIRST de la NASA imageront le ciel aux longueurs d'onde visible-rouge et infrarouge. Ces installations ont été conçues pour répondre à certaines des questions les plus importantes en astronomie, incluant la nature de l’énergie sombre - une composante mystérieuse de l’Univers qui entraîne une accélération du taux d’expansion cosmique. L’impact de ces télescopes sera tellement grand qu’aucun domaine de l’astronomie ne pourra les ignorer.

 

Un technique importante d’observation, et pourtant, bien souvent manquante parmi cette nouvelle génération de télescopes, est l’imagerie à haute résolution pour les courtes longueurs d’onde comme dans le domaine de l’UV et du visible-bleu. Actuellement, le légendaire Télescope spatial Hubble (TSH) offre une telle capacité, mais seulement pour de très petits champs de vue. De plus, le TSH, lancé en 1990, repose sur un certain nombre de systèmes cruciaux (tels que des batteries et gyroscopes) dont la durée de vie est limitée. Les astronomes du monde entier sont de fervents utilisateurs de Hubble, mais d’ici le milieu de la prochaine décennie, alors que la prochaine génération de télescopes au sol et dans l’espace sera opérationnelle de façon routinière, l’imagerie à haute résolution dans l’UV/visible-bleu ne sera plus offerte parmi les installations astronomiques internationales. La mission CASTOR permettrait de combler ce vide.

Un Nouvel Emblème Canadien dans l’Espace

En tant que l’un des premiers pays à avoir opéré dans l’espace, le Canada possède une fière histoire spatiale.

 

Le satellite Alouette 1, qui a mené des études pionnières sur la haute atmosphère terrestre, a été construit par le Canada et lancé par la NASA en 1962. Il s'agissait du premier satellite conçu et construit par un pays autre que les États-Unis ou l'Union soviétique, un satellite qui a fonctionné avec succès pendant dix ans.

 

Les bras canadiens (Canadarm), bras robotiques qui ont été utilisés à bord des navettes spatiales de la NASA afin de capturer et de déployer des charges, ont pris part à 90 missions entre 1981 et 2011.

 

En 2020, la NASA lancera le Télescope spatial James Webb (JWST), avec son ambitieux miroir de 6,5 m qui offrira une vue encore inégalée de l’Univers aux longueurs d’onde infrarouge. JWST, une collaboration entre la NASA, l'ASE et l'ASC, comprend des contributions essentielles en instrumentation faites par le Canada, notamment son système de guidage et un spectrographe infrarouge (FGS/NIRISS).

 

En tant que premier télescope pour l’imagerie UV/visible-bleu au monde, CASTOR s’épanouirait avec cet héritage. Il offrirait les mêmes capacités d’imagerie à haute résolution que le TSH – qualité qui a conquis l’imagination du public pendant plus d’un quart de siècle – mais avec des champs de vue nettement plus grands que ceux offerts par le TSH. Ce serait un outil unique pour souligner l’importance de la science, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques au public. CASTOR s’avèrerait un digne héritier d’Alouette 1 et du Canadarm comme emblème de la présence canadienne dans l’espace.

Conception d’un artiste du satellite Alouette 1 lancé en 1962

Le télémanipulateur de la navette, aussi appelé Canadarm ou bras canadien, arrimé à la baie de stockage de la navette lors de la mission spatiale STS-72