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Le Maunakea Spectroscopic Explorer à l’emplacement actuel du télescope Canada-France-Hawaii au coucher du Soleil. (Crédit: Doug Simons, CFHT Corporation)

Nom Maunakea Spectroscopic Explorer
Site Maunakea, Hawaii, États-Unis
Membres de la collaboration Australie, Canada, Chine, France, Hawaii, Inde
Première lumière (estimée) 2029
Longueurs d’onde Visible et proche infrarouge (0.36 – 1.8 μm)
Diamètre du miroir primaire 11.25 mètres
Aire de collection totale 78.5 mètres carrés

CONCEPTION DU PROJET

Le télescope Canada-France-Hawaii (CFHT) est un pilier de l’astronomie au sommet du Maunakea depuis sa mise en service en 1979. En raison de son emplacement privilégié, le CFHT jouit depuis des décennies de la meilleure qualité d’air pour les observations astronomiques dans le monde. Alors que de plus en plus de télescopes optiques à grande ouverture sont construits, l’idée de revitaliser le CFHR en un observatoire moderne doté d’un grand télescope à miroir segmenté a commencé à prendre forme. Ce projet a d’abord été conçu comme le CFHT de la prochaine génération en tant que proposition de base dans le plan à long terme (PLT) 2010 de la Société canadienne d’astronomie (CASCA). Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) a entrepris une première étude de faisabilité pour déterminer l’intérêt d’une telle installation spécialisée en spectroscopie multi-objets. Ce projet nommé le Maunakea Spectroscopic Explorer (MSE) a depuis suscité l’intérêt d’une collaboration élargie de partenaires internationaux intéressés à faire entrer le CFHT dans la prochaine ère des télescopes au sol par cette voie.

MISSION DU PROJET

Le projet du MSE bénéficie d’une collaboration plus large que celle du CFHT, réunissant le Canada, la France et Hawaii de cette dernière avec l’Australie, la Chine et l’Inde.

L’une des principales motivations de ce projet est de permettre un suivi efficace des objets d’intérêt trouvés dans les catalogues de la prochaine génération de télescopes de recensement. Le télescope Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a été un précurseur de l’ère des grands télescopes que nous utilisons actuellement, dont le Square Kilometre Array (SKA), Gaia, Euclid et le Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Ce dernier, dont la composante spectroscopique est assez faible, comme c’est le cas pour la plupart des télescopes de recensement, prendra une image de l’ensemble du ciel de l’hémisphère Sud tous les trois jours. Le MSE sera en mesure de fournir une spectroscopie optique et dans le proche infrarouge pour ces objets recensés et aidera à identifier un plus petit sous-ensemble d’objets qui méritent une étude détaillée par des installations spécialisées telles que la suite de très grands télescopes en construction au cours de la prochaine décennie, dont le Télescope de trente mètres.

L’OBSERVATOIRE

Étant donné que le MSE serait situé au même endroit que le CFHT, le dôme abritant ce télescope de 11,25 m ne peut être beaucoup plus grand que celui qui abrite actuellement le CFHT de 3,6 m. Pour ce faire, le dôme rotatif du CFHT sera remplacé par une enceinte Calotte – un peu comme celle qui sera construite pour le Télescope de trente mètres – qui est seulement 10 % plus grande que la taille présente. L’enceinte du MSE serait probablement conçue et construite par Dynamic Structures, une entreprise canadienne qui a déjà participé à la conception et à la construction de la plupart des plus grands observatoires du monde, dont le télescope Canada-France-Hawaii, les observatoires Gemini Nord et Sud et le prochain Télescope de trente mètres.

Le MSE utiliserait un télescope d’altitude-azimut avec un miroir primaire segmenté de 11,25 m de diamètre. Chacun des 60 segments mesurerait 1,44 m de largeur. L’observatoire utiliserait également un correcteur à grand champ pour permettre à la fois un grand champ de vision de 1,5 degré carré pour le télescope et une réduction de la réfraction atmosphérique afin de tirer le meilleur parti de l’incroyable qualité d’image du site du MSE. L’instrumentation scientifique serait planifiée pour la spectroscopie haute résolution (R = 20 000 à 30 000) et la spectroscopie basse et moyenne résolution (R = 2 000 à 6 000). Chaque mode permettrait de recueillir jusqu’à 4 000 spectres à la fois pour un suivi spectroscopique efficace de plusieurs objets astronomiques.

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Vue en coupe du Maunakea Spectroscopic Explorer, qui montre le télescope de 11,25 m dans la nouvelle enceinte Calotte.  (Crédit: Doug Simons, CFHT Corporation)

MISSION SCIENTIFIQUE

L’équipe du MSE a développé un cas scientifique détaillé qui expose les ambitions scientifiques clés de 263 scientifiques représentant la communauté du MSE utilisant cette installation transformationnelle. Les grands domaines d’intérêt comprennent:

  • Exoplanètes et astrophysique stellaire
  • Nucléosynthèse chimique
  • La Voie lactée et les populations stellaires résolues
  • Tests astrophysiques de la matière sombre
  • Formation et évolution des galaxies
  • Noyaux galactiques actifs (AGNs) et trous noirs supermassifs
  • Cosmologie

Tel que décrit dans l’analyse scientifique détaillée, les principaux piliers du programme scientifique du MSE comprennent (i) l’ultime installation de suivi de Gaia pour comprendre la chimie et la dynamique de la Voie Lactée éloignée, y compris le disque externe et le faible halo stellaire à haute résolution spectrale (ii) formation et évolution des galaxies au midi cosmique, (iii) dérivation de la masse du neutrino et compréhension de la physique inflationniste par le biais d’une étude cosmologique de décalage vers le rouge qui sonde un grand volume de l’Univers avec une forte densité galactique.

ÉCHÉANCIER

Le projet du MSE a terminé sa phase de conception, qui a débuté en 2016, en janvier 2018. La phase de conception préliminaire devrait se poursuivre jusqu’en 2020, et la phase de conception détaillée devrait être terminée d’ici 2023, date à laquelle le permis de construction devrait être approuvé. Les activités scientifiques devraient commencer en 2029. L’ensemble du projet MSE est actuellement estimé à $500 millions.

Pour en savoir plus sur le Maunakea Spectroscopic Explorer, veuillez consulter le site http://mse.cfht.hawaii.edu.