Télescope Canada-France-Hawaï - recherche et développement

 

Le Télescope Canada-France-Hawaï (TCFH) installé sur le Mauna Kea, à Hawaï, est détenu en copropriété et exploité par le Conseil national de recherche du Canada (CNRC), le Centre national de recherche scientifique (CNRS) de la France et l'Université d'Hawaï.

Depuis son inauguration en 1979, ce télescope de 3,6 m a fourni aux scientifiques du monde entier la capacité de mener des recherches scientifiques, y compris des activités d'imagerie dans les spectres optique et infrarouge, de spectroscopie haute résolution et de spectroscopie d'objets célestes multiples. Afin de suivre la cadence dans le secteur compétitif de l'astronomie, de nouvelles capacités sont continuellement ajoutées à l'installation, comme la MegaCam, l'une des plus grandes caméras astronomiques du monde.

Bien que les principaux utilisateurs du TCFH soient du Canada, de la France et d'Hawaï, les accords de collaboration permettent aux astronomes de l'Europe, de Taïwan, du Brésil, de la Corée du Sud et de la Chine d'accéder au télescope. Ces collaborations ont donné lieu à bon nombre de développements astronomiques au cours des dernières décennies. Elles ont notamment débouché sur la mise au point de techniques ayant permis la découverte de planètes extrasolaires, une meilleure caractérisation de la nature de l'énergie sombre que l'on retrouve dans l'univers et la résolution spatiale de Pluton et de son satellite Charon pour la toute première fois.

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Possibilités de collaboration

Au fil des ans, l'expertise multidisciplinaire du CNRC dans le secteur des sciences et du développement d'instruments a grandement contribué à la qualité des activités de recherche entreprises au TCFH ainsi qu'au développement des capacités pouvant être mises à profit dans le cadre de projets simples et collaboratifs. Grâce aux scientifiques et aux ingénieurs qui travaillent de concert dans le cadre de projets collaboratifs, les ingénieurs du CNRC comprennent les effets des concepts techniques sur la recherche en astronomie, alors que d'autres astronomes fournissent des commentaires essentiels sur les exigences des utilisateurs.

La technologie en appui à la science : Projets de R-D en instrumentation

Depuis une vingtaine d'années, des observatoires et des télescopes toujours plus puissants sont mis au point. Ainsi, de nouveaux instruments ont été élaborés afin d'accroître la production du TCFH ainsi que sa capacité à faire des découvertes. En plus d'être exploitant et propriétaire conjoint du TCFH, le CNRC participe activement à bon nombre de projets d'ingénierie visant à accroître les capacités techniques du télescope.

Travaillant de concert avec des entreprises privées et des partenaires de recherche dans le cadre de projets de conception, d'assemblage et de développement d'instruments pour le TCFH, le CNRC a aidé à faire progresser les capacités de recherche industrielle dans des secteurs importants comme l'imagerie haute résolution, laquelle peut revêtir une grande importance dans d'autres secteurs liés à la santé et aux TIC. La participation du Canada dans le projet du TCFH a également contribué à la création de nouvelles capacités et possibilités d'affaires pour des entreprises de génie et de fabrication, notamment par l'engagement d'élaborer des enceintes structurelles pour télescopes.

Accès à distance au spectrographe ESPaDOnS du TCFH par Gemini

Le CNRC mène cet effort collaboratif qui vise à permettre à la lumière captée par Gemini d'être acheminée jusque dans un instrument spécialisé du Télescope Canada-France-Hawaï (TCFH), ce qui permettra aux utilisateurs d'en apprendre plus sur les caractéristiques des objets spatiaux. Aperçu du projet.

Explorateur spectroscopique du Mauna Kea (MSE)

L'instrument MSE est une mise à niveau proposée du TCFH de 3,6 m afin de remplacer ce dernier par un télescope à champ large de 10 mètres spécialisé dans la spectroscopie multi-objets. Le CNRC a piloté l'étude de faisabilité de ce projet et il participe aux divers aspects de la phase de proposition de construction, laquelle doit se terminer en 2017.

SpectroPolarimètre Infrarouge (SPIRou)

SPIRou est un spectropolarimètre infrarouge ainsi qu'un vélocimètre haute précision en cours de développement qui sera installé en qualité de nouvel instrument sur le TCFH. Il est prévu qu'il capte ses premières lueurs en 2017. SPIRou a pour principaux objectifs scientifiques de rechercher et de caractériser des exoterres habitables évoluant en orbite autour d'étoiles de faible masse, et d'étudier la topologie magnétique des jeunes protoétoiles afin de mieux comprendre les mécanismes qui interviennent dans la formation des étoiles et des planètes. Plusieurs institutions faisant partie de la communauté du TCFH collaborent dans le cadre du projet SPIRou. Le CNRC fournit le concept du sous-système de spectrographe cryogénique.

Améliorer notre compréhension de l'Univers : Projets scientifiques

Au cours des trente dernières années, les travaux de recherche menés au TCFH ont eu une importante incidence sur notre compréhension de l'Univers. Des astronomes canadiens ont utilisé les installations et les instruments du TCFH afin d'améliorer notre compréhension de l'énergie sombre, de la matière sombre et des supernovas, et ils ont découvert des corps célestes au-delà de l'orbite de Neptune, dans la ceinture de Kuiper, ainsi que des galaxies peu lumineuses dans l'amas de la Vierge.

Grand relevé astronomique du TCFH

Le Canada et la France ont jumelé une part importante de leurs temps d'observation respectifs sur le TCFH, du milieu de l'année 2003 au début de 2009, pour la réalisation d'un projet d'envergure, soit le Grand relevé astronomique du Télescope Canada-France-Hawaï (CFHTLS) (disponible en anglais seulement). L'acquisition des données et l'étalonnage des instruments ont constitué des réalisations majeures pour les communautés canadienne et française. Plus de 2300 heures ont été consacrées au Grand relevé sur une période de 5 ans (ce qui correspond à 450 nuits d'observation). Le CFHTLS a été réalisé au moyen de la caméra MegaCam d'imagerie optique à grand champ (il s'agit d'une caméra de 340 mégapixels ayant un champ de 1 degré sur 1 degré. Le CFHTLS a contribué à trouver réponse à de nombreuses questions scientifiques. Il a notamment permis de mesurer la vitesse d'expansion cosmique (disponible en anglais seulement) ainsi que la structure du système solaire. Le CNRC a fourni de l'expertise scientifique et, par le biais du Centre canadien de données astronomiques (CCDA), il a été le principal distributeur de produits de données et d'étalonnage.

Relevé archéogalactique pan-Andromède (PAndAS)

Le PAndAS (de l'anglais Pan-Andromeda Archaeological Survey) est un relevé astronomique visant à explorer avec une finesse sans précédent la structure et le contenu de la grande galaxie la plus proche de la Voie lactée, la galaxie d'Andromède (M31), et de son proche voisin, la galaxie du Triangle (M33). À ce jour, plus de 300 heures d'exploitation du TCFH et de sa caméra de 340 mégapixels (la Megacam) ont été utilisées pour résoudre des millions d'étoiles dans ces galaxies.

Étude de prochaine génération sur l'amas de la Vierge (NGVS)

Le NGVS (disponible en anglais seulement) est un programme ambitieux du TCFH qui vise à dresser l'image de l'amas galactique de la Vierge – principale concentration de masse dans l'univers local et plus vaste regroupement de galaxies à 100 millions d'années-lumière à la ronde, de son cœur à son rayon viriel. Cette région de 100 degrés carrés (qui correspond à environ 500 pleines lunes) est présentement cartographiée par la MegaCam au moyen de cinq filtres optiques. L'équipe du NGVS est constituée d'environ 45 scientifiques œuvrant dans des instituts de recherche aux quatre coins du Canada, y compris le CNRC et l'Université de Waterloo.

L'équipe a récemment découvert des centaines de nouvelles galaxies dans l'amas de la Vierge (disponible en anglais seulement). Cette découverte laisse croire que la formation de galaxies à petite échelle pourrait être plus complexe qu'on ne le croyait jusqu'à maintenant. D'après des données recueillies au cours des 6 dernières années au moyen de la MegaCam (une caméra de 340 mégapixels installée au TCFH), l'équipe du NGVS a été en mesure d'observer l'amas dans sa totalité à une profondeur et à une résolution de loin supérieures à celles des autres relevés.

Étude des origines des régions extérieures du Système solaire

L'étude des origines des régions extérieures du Système solaire (disponible en anglais seulement) est une initiative d'imagerie qui exploitera pendant 400 heures la caméra d'imagerie mosaïque du TCFH pour cartographier la structure de la région du Système solaire qui s'étend au-delà de l'orbite de Neptune. L'étude, qui est le prolongement du Relevé du plan écliptique Canada France (CFEPS), aboutira à la découverte de plus de 500 nouveaux objets de la ceinture de Kuiper dont l'orbite et les propriétés physiques fourniront les informations requises pour mieux comprendre le processus de formation des planètes.

Contactez-nous

Pour en apprendre plus sur les activités de recherche collaborative et de développement technologique au TCFH, veuillez communiquer avec :

JJ Kavelaars
Téléphone250-363-8694
CourrielJJ.Kavelaars@nrc-cnrc.gc.ca

Industries ciblées

Astronomie, aérospatiale, technologie de l'information et des communications

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