Un miroir liquide est une technologie particulière qui permet de former un miroir parfaitement parabolique, et dont on peut régler la courbure. Développée par la NASA et l'UBC depuis 1982, la technologie LMT (Liquid Mirror Technology) a fait ses preuves.

L'idée d'utiliser un liquide en rotation pour créer une parabole parfaite remonte à Isaac Newton, mais les difficultés techniques (vitesse de rotation, système de transmission miroir-moteur) étaient impossible à contrer avant la fin du XIXe siècle.

C'est Ermanno Borra, qui, en 1982, débuta les travaux sur la LMT. Il réussit à construire un miroir de 1,5 m qui donnait des images limitées par la diffraction du miroir. Puis, Paul Hickson de l'UBC et Borra créèrent en collaboration les miroirs de classe 3 m, qui équipent aujourd'hui l'UBC, la NASA, et l'UCLA. Aujourd'hui, Hickson et ses collaborateurs ont terminé le LZT,un miroir de 6 m, qui équipe l'observatoire de l'UBC.

Technologie

Principe d'obtention du miroir

On utilise aujourd'hui du mercure, métal liquide à température ambiante, mais refroidi pour limiter les pertes par évaporation. Une fine couche, d'environ 0,5 mm à 1 mm est placée dans un récipient parabolique en Rotation. Le liquide, soumis à cette rotation uniforme, prend la forme parabolique de la surface sous l'effet de forces volumiques : nous avons ainsi un miroir presque parfait : la dérivation par rapport à une parabole mathématiquement idéale est inférieure à l/20 (CSL et Laval, 1992). En faisant varier la vitesse de rotation, on peut faire varier la courbure de la parabole et donc la distance focale du miroir. Plus la couche de mercure est épaisse, plus la champ de variations peut être importante. Le reste de l'installation est celle d'un télescope conventionnel. Pour éviter toute variations de la distance focale le moteur qui entraîne le miroir en rotation doit-être extrêmement régulier. Ce fut la limitation majeure qui empêcha le développement de telle télescope avant une époque récente.

Observation

en construction

Pour Conclure

Le problème principal de cette technologie est que le miroir ne peut être que horizontal : il est donc limité aux observations astronomiques au zénith. Cela n'est pas forcement gênant dans la mesure où c'est à la verticale qu'il y a le moins diffraction de la lumière par l'atmosphère, et comme les télescopes à miroirs liquides sont conçu pour être grand et donc observer loin, les galaxies lointaine sont partout dans le ciel. Le problème est donc moindre devant les avantages de la technologie. Cependant, les miroirs liquides sont bien moins coûteux que leurs homologues en verre, et ne peuvent pas se casser, ni durant le transport, ni sous l'action son propre poids à l'usage. Contrairement au télescope classique, l'Optique adaptative des miroirs liquides n'en est qu'au stade de la recherche, avec notamment l'utilisation de Ferrofluide permettant à un Champ magnétique de contrôler la forme du miroir.

Un super-télescope lunaire ?

Références

• Hickson & Mulrooney (1997, Ap.J. Suppl., astro-ph/9710044)
• Cabanac, Borra & Beachemin (astro-ph/9804267)
• Le Telescope à Miroir Liquide International (ILMT) (en anglais)
• P.Hickson The Large Zenith Telescope. A 6 meter liquid-mirror telescop, Publication of the Astronomical Society of the Pacific (à paraitre (référence en date du 7 septembre 2007))