Hale a vigoureusement recherché un financement pour construire le télescope de 200 pouces et a finalement obtenu le parrainage de la Fondation Rockefeller en 1928. Tous les aspects de la construction d’un instrument aussi grand et précis nécessitaient des méthodes innovantes et une technologie révolutionnaire, ce qui a conduit certains à le considérer comme le « coup de lune » des années 1930 et 1940. Les informations de cette page sont destinées au public. Les informations d’observateur pour le télescope Hale peuvent être trouvées sur la page d’observateur correspondante.
Le télescope Hale est actionné par un opérateur de télescope dans le confort relatif d’une salle de contrôle à l’intérieur du dôme du télescope. Les astronomes ont la possibilité d’observer sur place ou à distance depuis leurs institutions académiques. Bien qu’un traitement supplémentaire soit souvent nécessaire, les astronomes voient leurs résultats en temps réel sur un écran d’ordinateur.
Le télescope Hale est un réflecteur, c’est-à-dire un télescope dont l’élément optique principal est un miroir incurvé- il n’y a pas de lentilles dans le télescope lui-même. Le miroir principal du Hale est un disque en Pyrex de 200 pouces (5,1 mètres) de diamètre qui pèse 14,5 tonnes (13 tonnes). Sa surface polie, recouverte d’une fine couche d’aluminium, est concave. L’épaisseur du miroir varie entre 19 ⅝ pouces (49,8 cm) au centre et 23 ½ pouces (59,7 cm) sur le bord extérieur. La zone du miroir principal, d’environ 31 000 pouces carrés ou 20 mètres carrés, agit comme une pupille géante qui collecte la lumière de l’Univers. Comme le miroir est un paraboloïde (f /3,3, longueur focale 660 pouces ou 16,76 mètres), la lumière se concentre près du sommet du télescope à ce que l’on appelle le foyer principal. Une caméra ou un instrument scientifique peut être placé au foyer principal, ou un miroir secondaire pour réfléchir la lumière vers le bas à travers un trou dans le miroir primaire jusqu’à ce que l’on appelle le foyer Cassegrain (f /16, distance focale 3 200 pouces ou 81,3 mètres). Deux trajets lumineux supplémentaires sont également possibles – en utilisant des miroirs supplémentaires, la lumière peut être dirigée vers le foyer coudé (f /30, longueur focale 6 000 pouces ou 152 mètres) ou à un instrument dans le bras est du télescope.
Le télescope Hale est utilisé chaque nuit pour des recherches astronomiques grâce à une suite d’instruments modernes et évolutifs. Les instruments du télescope Hale offrent une large gamme de capacités d’imagerie et de spectroscopie dans les parties optique et proche infrarouge du spectre électromagnétique. Une fraction importante de l’activité scientifique de Hale est axée sur la spectroscopie, divisant la lumière des étoiles en ses couleurs constitutives. 
Mais l’instrumentation Hale met également l’accent sur les capacités d’optique adaptative qui corrigent les distorsions causées par l’atmosphère terrestre – connues sous le nom de voir, ce qui fait scintiller les étoiles – pour fournir des images nettes comparables à celles produites par les télescopes spatiaux à partir d’une installation au sol. Les instruments d’imagerie à vision limitée du Hale comprennent deux caméras à grand champ : l’imageur à l’échelle de la plaquette pour Palomar (WaSP) dans l’optique et la caméra infrarouge à champ large (WIRC) dans l’infrarouge, toutes deux montées au foyer principal du télescope et couvrant respectivement 24 et 8,9 minutes d’arc. L’imageur à grande vitesse CHIMERA, également monté au foyer principal, peut même générer des données de type vidéo et est utilisé pour observer des objets astronomiques en évolution rapide. Chez Cassegrain focus, le Cosmic Web Imager (CWI) est un spectrographe d’imagerie (unité de champ intégral) qui image sur une gamme de longueurs d’onde simultanément. Les spectrographes à objet unique traditionnels sont les spectrographes optiques doubles (DBSP) et le triple spectrographe infrarouge (TripleSpec), tous deux également installés au foyer Cassegrain.
Monture de télescope et dôme
Le miroir de 200 pouces et les instruments sont soutenus par une monture équatoriale en acier, qui permet un mouvement est-ouest et nord-sud. Le déplacement de ce télescope de 530 tonnes (481 tonnes) doit être fait avec précision si l’on veut que les observations astronomiques soient possibles. Pour le pivotement (mouvement rapide), il utilise deux petits moteurs : un moteur de 3 CV pour l’ascension droite et un moteur de 1 CV pour la déclinaison. Pour le suivi (suivi de la rotation de la Terre pendant de longues expositions), il est déplacé par un moteur pas à pas de 1 hp, qui a remplacé le moteur de suivi d’origine de 1 ⁄ 12 hp après près de 65 ans d’utilisation continue. Le télescope Hale est maintenu en parfait équilibre. Ainsi, lorsque les instruments sont changés, l’équilibre du télescope doit être ajusté. Les piliers du télescope Hale sont ancrés au substrat rocheux à 22 pieds (6,7 mètres) en dessous, tandis que les supports du dôme pénètrent à environ 7 pieds (2,1 mètres) dans le granit sus-jacent. Le dôme mesure 135 pieds (41 mètres) de haut et 137 pieds (42 mètres) de diamètre. C’est une coïncidence remarquable que ces dimensions soient similaires à celles du Panthéon de Rome. L’architecture du dôme est discutée dans la section architecture.
La partie rotative du dôme pèse environ 1 000 tonnes (900 tonnes), avec un extérieur en tôle d’acier et un intérieur en panneau d’aluminium, séparés par quatre pieds (1,2 mètre) pour permettre une couche d’air isolante. Deux volets de 125 tonnes (113 tonnes) couvrent l’ouverture et s’ouvrent la nuit pour laisser passer la lumière à travers la fente et dans le télescope. La partie supérieure du dôme tourne sur deux rails circulaires, montés sur 32 chariots à quatre roues chacun. Une rotation dure environ 4 minutes. La rotation du dôme est entraînée par quatre moteurs de 7,5 chevaux (30 chevaux au total).
Construction du télescope Hale
Les préparatifs du site de l’Observatoire ont commencé en 1935. La construction du dôme du télescope Hale a eu lieu entre 1936 et 1939 sous l’œil attentif du surintendant de la construction Byron Hill. Le dôme a été conçu par l’illustrateur technique aux multiples talents Russell W. Porter et conçu par Mark Serrurier, Romeo Martel et Theodore von Karman de Caltech. Consolidated Steel de Los Angeles a assemblé la structure de support en acier et le dôme. Le miroir de 200 pouces étant rectifié et figuré au magasin d’optique Caltech. (Palomar/Caltech) La nébuleuse variable de Hubble (NGC 2261) dans la constellation de Monoceros a été la première photographie officielle prise par le télescope Hale. L’exposition a été réalisée par Edwin Hubble depuis la cage d’observation du foyer principal dans la nuit du 26 janvier 1949. (Palomar/Caltech/Caltech Archives) La conception globale du télescope Hale de 200 pouces est attribuée à Porter et Francis Pease, tandis que l’ingénierie de ses divers aspects à Serrurier, Sinclair Smith, Bruce Rule et d’autres chez Caltech, et Rein Kroon de la Westinghouse Electric and Manufacturing Company. La construction du télescope a commencé en 1936. Ses composants ont été fabriqués principalement à l’usine Westinghouse South Philadelphia, puis expédiés par bateau via le canal de Panama jusqu’à San Diego et transportés par camion à Palomar Mountain pour être assemblés à l’intérieur du dôme. Les premières pièces du télescope sont arrivées à Palomar en 1938 et la construction s’est terminée en 1939.
La structure de base du télescope a été achevée bien avant que son miroir de 200 pouces ne soit prêt. Les astronomes voulaient fabriquer le miroir à partir d’un matériau qui aurait une expansion ou une contraction minimale avec les changements de température. Initialement, General Electric a été embauché pour fabriquer un disque de 200 pouces en quartz. Un peu plus de 600 000 dollars plus tard, cette idée a été abandonnée. L’homme derrière le projet, George E. Hale, a approché Corning Glass Works de New York avec une proposition de mouler le miroir de 200 pouces à partir d’un mélange de verre appelé Pyrex. Le projet de miroir Corning a été réalisé sous la direction de George McCauley. Il a fallu un mois pour faire fondre le verre nécessaire à la coulée du miroir. Une tentative ratée de moulage du disque miroir a eu lieu le 25 mars 1934 – ce premier disque est exposé au Corning Museum of Glass à New York. Un second disque est coulé le 2 décembre 1934. Le disque reste au four à température de coulée un peu plus d’un mois puis se refroidit progressivement sur une période de dix mois. McCauley a personnellement vérifié quotidiennement le fonctionnement du refroidissement. Pour en savoir plus sur la coulée et le moulage du miroir de 200 pouces, veuillez visiter la page du Corning Museum of Glass intitulée The Glass Giant. 
Le 26 mars 1936, l’ébauche de miroir a commencé son voyage de 16 jours en train de Corning au magasin d’optique Caltech à Pasadena. Le projet de télescope a captivé l’imagination du public et, dans tout le pays, des milliers de personnes se sont alignées sur les voies ferrées pour le regarder passer. Sous la direction de John A. Anderson et Marcus H. Brown à Caltech, le disque miroir a été meulé et figuré dans la forme appropriée. Il a commencé comme un disque de 20 tonnes (18 tonnes) et s’est terminé à 14,5 tonnes (13 tonnes). Y compris les retards de la Seconde Guerre mondiale, le disque est resté dans le magasin d’optique pendant 11 ans et demi. Le miroir est finalement arrivé à Palomar le 19 novembre 1947. Il a été transporté à l’arrière d’un camion à plateau avec deux camions supplémentaires derrière lui, le poussant sur l’autoroute S-6 (South Grade Road, alors appelée « Highway to the Stars ») et sur le site de l’Observatoire. 
Le miroir devait encore faire tester ses performances dans le télescope. Le test a été effectué en photographiant une étoile brillante avec le miroir non aluminisé à travers l’écran Hartmann au sommet du télescope. Il y a eu un long processus de polissage supplémentaire, de tests et d’ajustement des supports de miroir. À ce stade, le miroir avait la forme appropriée, mais aucun revêtement réfléchissant sur sa surface. Une fine couche d’aluminium a été ajoutée dans la grande chambre qui repose sur le sol du dôme. Bien qu’il ne soit pas tout à fait terminé, les 200 pouces a été dédié au télescope Hale le 3 juin 1948. Le télescope a été conçu pour les travaux photographiques, qui ont tous été initialement réalisés sur des plaques photographiques en verre. Les premières photos « officielles » ont été prises par Edwin Hubble le 26 janvier 1949. Ce n’est qu’en novembre 1949 – 21 ans après le début du projet – que les astronomes ont finalement pu commencer leurs recherches.Une histoire de l’observatoire Palomar
L’observatoire Palomar est l’une des installations scientifiques les plus emblématiques au monde et un joyau de la couronne dans les traditions de recherche de Caltech. Conçu il y a près de 100 ans, l’observatoire est en fonctionnement scientifique continu depuis le milieu des années 30 et reste productif et pertinent aujourd’hui. Palomar est le plus directement la vision de George Ellery Hale (1868–1938). Dans un tour de force encadré par les défis de la Grande Dépression et de la Seconde Guerre mondiale, Hale et un groupe dévoué d’astronomes, d’ingénieurs, de techniciens et de constructeurs ont obtenu un financement, conçu les télescopes et le site et créé l’Observatoire en à peu près le même état qu’il existe aujourd’hui. George Ellery Hale était la personne la plus responsable de la construction de l’observatoire Palomar. Diplômé du MIT et fondateur de Caltech, il a obtenu en 1928 une subvention de 6 millions de dollars de la Fondation Rockefeller pour la fabrication d’un télescope à réflexion de 200 pouces.
Au cours des années 1930, il rassemble une remarquable équipe d’ingénieurs et de designers issus du milieu universitaire et de l’industrie. Sous sa direction, ces personnes se sont mises à travailler sur le miroir, sur le montage et sur le dôme et ses installations de support sur la montagne Palomar. Triomphe de l’innovation, de la perspicacité, de la persévérance et de la précision, le télescope a été inauguré en juin 1948, dix ans après la mort de Hale. Voici le télescope Hale à l’observatoire Palomar, un instrument qui, après plusieurs décennies de service, continue de jouer un rôle de premier plan dans l’avancement de l’astronomie et de l’astrophysique.
Du miroir à la découverte : le disque de 200 pouces et le télescope à réflexion Hale à Palomar
En 1928, le célèbre astronome George Ellery Hale a eu une vision. Il voulait construire le plus grand télescope du monde à Palomar Mountain en Californie, un instrument de recherche qui permettrait aux scientifiques de voir le ciel comme jamais auparavant. Mirror to Discovery : The 200-inch Disk and the Hale Reflecting Telescope at Palomar a raconté l’histoire de la création de l’immense miroir (connu à l’époque par le public américain sous le nom de « The Giant Eye ») qui a rendu possible la vision de Hale. La création de la plus grande pièce de verre jamais fabriquée a été confiée par Hale en 1929 à Corning Glass Works en utilisant leur signature Pyrex, un verre spécial conçu pour résister à la dilatation thermique. George V. McCauley, un physicien et ingénieur de Corning, s’est mis à réaliser ce que les ingénieurs d’autres entreprises n’avaient pas réussi à faire : couler une ébauche de miroir de 200 pouces. Le plus grand miroir de l’époque, installé dans le télescope Hooker à Mount Wilson, en Californie, mesurait 100 pouces.
En mars 1934, Corning a coulé un disque de 200 pouces, mais une partie du moule s’est détachée pendant le coulage, ruinant l’ébauche. McCauley a décidé de poursuivre le recuit (un processus nécessaire pour refroidir lentement le verre) à titre expérimental. Ce disque imparfait est devenu un objet emblématique de la collection du Corning Museum of Glass. Il est suspendu au même endroit depuis 60 ans, depuis l’ouverture du Musée au public en 1951. La deuxième tentative de coulée a réussi et après un an de recuit, le disque a été terminé et transporté par train en Californie. La création du disque et son voyage à travers une nation économiquement déprimée ont capté l’attention du public. Le célèbre commentateur de radio Lowell Thomas a qualifié le versement du disque de « plus grand objet d’intérêt pour le monde civilisé en 25 ans, sans exclure la guerre mondiale ».
Les photographies de l’exposition montrent le processus intensif de coulage du disque et incluent des images du wagon de chemin de fer spécial qui l’a transporté à travers le pays. Le disque a voyagé debout sur un wagon rembourré pendant plus de deux semaines. Le train a voyagé uniquement de jour et à des vitesses ne dépassant pas 25 milles à l’heure. Il a fait de nombreux arrêts en cours de route, avec beaucoup de fanfare dans chaque ville où il s’est arrêté. Le disque est resté à l’atelier d’optique de Caltech à Pasadena, en Californie, pour le processus minutieux de polissage et de meulage. Les progrès sur le disque ont ralenti à mesure que la nation s’est impliquée dans la Seconde Guerre mondiale, mais le disque a finalement été installé en 1948 dans l’observatoire de Palomar, où il est resté le plus grand télescope efficace au monde jusqu’en 1993, aidant à la découverte des quasars et du premier brun connu étoile naine. Le télescope est toujours utilisé, bien que de plus grands télescopes existent maintenant à des endroits comme l’observatoire Keck à Hawaï. Mirror to Discovery comprenait des photographies, des souvenirs et d’autres documents historiques choisis parmi les collections de la bibliothèque, ainsi que des reproductions de photographies du California Institute of Technology.
Visite de l’observatoire Palomar, siège du télescope Hale
L’emblématique observatoire Palomar, dans le sud de la Californie, accueille les astronomes sur son perchoir depuis près de 80 ans. Son énorme télescope Hale de 200 pouces (5,08 mètres) a doublé la taille connue de l’univers, caractérisé son expansion et sondé le bord du système solaire, révélant une cache jusque-là inconnue de planètes naines qui a provoqué la rétrogradation de Pluton. Le tout premier instrument utilisé à l’observatoire a créé une large carte du ciel que le télescope spatial Hubble utilise aujourd’hui. Par une belle journée de juin, j’ai voyagé avec plusieurs astronomes et d’autres membres de la presse jusqu’à l’observatoire, qui est géré par le California Institute of Technology (Caltech). Andrew Boden, directeur adjoint des observatoires optiques de Caltech, et Steven Flanders, coordinateur de la sensibilisation et de l’événement Palomar, étaient tous deux sur place pour nous emmener dans les coulisses de l’installation historique.
Le chemin de Palomar
Notre voyage a commencé par un trajet sans incident jusqu’à la périphérie du comté de San Diego. Palomar est situé à environ 2 heures de route au nord-est de San Diego, où nous venions de terminer la réunion d’été de l’American Astronomical Society, ou à environ 2 heures au sud-est de Los Angeles. La campagne était assez plate et désertique jusqu’à ce que nous atteignions les montagnes et que nous nous retrouvions soudainement à grimper.
L’observatoire de Palomar se trouve au bout d’une route de montagne longue et sinueuse. Nous avons passé près d’une demi-heure à serpenter à travers des broussailles ébouriffées alors que je regardais par la fenêtre dans l’espoir d’apercevoir l’observatoire avant l’arrivée du groupe. Nous avons passé des panneaux d’avertissement liés aux éboulements, ainsi qu’un avertissement particulièrement strict : « Il est illégal de lancer des boules de neige sur les véhicules ou leurs occupants ». Mes oreilles ont commencé à sauter à environ 4 000 pieds (environ 1 200 mètres) d’altitude. Quand nous y étions presque, d’autres passagers ont annoncé avec enthousiasme qu’ils pouvaient voir le dôme, mais il est resté invisible depuis la banquette arrière où j’habitais. Lorsque nous nous sommes arrêtés, la route s’est séparée. Le côté gauche offrait un parking aux visiteurs, pour les personnes souhaitant se promener sur le terrain, se rendre au centre des visiteurs ou apercevoir l’instrument depuis la galerie des visiteurs, un couloir vitré qui permet au public d’apercevoir l’intérieur de l’observatoire sans perturber les recherches en cours. 
Après avoir plissé les yeux en plein soleil, l’intérieur sombre m’a apporté un soulagement bienvenu. Le sous-sol de l’observatoire avait la teinte orange familière à tous ceux qui ont visité un observatoire : les lumières orange permettent à une personne de voir son environnement, mais elles sont suffisamment faibles pour ne pas perturber votre vision nocturne. Des lumières orange brillaient même là où nous nous tenions au sous-sol, loin du télescope. Des dessins encadrés de l’observatoire et de ses instruments étaient accrochés aux murs alors que j’errais dans les couloirs à la recherche de toilettes. Mon auto-visite terminée, j’ai rejoint le groupe après que Boden soit descendu pour nous accueillir alors que nous nous rassemblions devant la porte d’entrée massive de l’observatoire. 
Le télescope Hale a rapidement commencé à balayer les cieux après son inauguration en 1948, mais le travail de construction de l’instrument a commencé plus d’une décennie plus tôt. En plus de l’arrêt créé par la Seconde Guerre mondiale, la création de ce qui était alors le plus grand télescope du monde a apporté ses propres défis particuliers. Les premières étapes vers la construction de l’instrument ont été prises en 1935, lorsque le dôme a été construit, tandis que le miroir massif a commencé la construction en 1936. La construction du télescope a été rapidement achevée et des engrenages supplémentaires ont été stockés dans l’observatoire, maintenant accroché au mur du sous-sol où ils pourraient être utilisés pour de futures réparations. « Bien sûr, ils n’en ont jamais eu besoin », dit Flanders. Le télescope repose toujours sur les engrenages installés avec lui il y a 67 ans. Sur le côté droit de la porte se trouve un grand cylindre métallique, une chambre à vide pour nettoyer les petits miroirs. Debout sur le côté, le miroir est glissé dans la chambre, qui se ferme et scelle l’air. Le plasma d’aluminium circule à l’intérieur de la chambre, recouvrant le miroir pour le garder réfléchissant. « Bien sûr, nous ne pouvons pas le garder à l’extérieur », dit Flanders, « parce que la nature a horreur du vide ». Il s’arrête pour nous laisser gémir à la mauvaise blague. À gauche de la porte, un ensemble d’escaliers métalliques m’appelait. Nous montons les marches vers le deuxième étage, où nous attend le télescope historique Hale.
Télescope Hale
Le télescope Hale est assis en silence, un cheval de bataille géant pointé vers les cieux. Le dôme au-dessus est fermé, mais l’instrument semble soucieux d’observer. D’un gris métallique froid, le géant pointe vers le ciel au-dessus, tandis qu’une multitude d’électronique remplaçant l’oculaire d’origine pendent du dessous de l’instrument pour le rendre plus efficace. Les ingénieurs ont terminé le corps du télescope assez rapidement, bien qu’ils aient fait un certain nombre d’innovations avec la conception, nous dit Flanders. Sachant que le poids du télescope le rendrait difficile à déplacer, ils ont conçu un système de quatre paliers à huile, avec des coussinets d’huile sur les bords extérieurs. Lorsque les astronomes commencent à observer, une séquence de pompes à huile au niveau de la mezzanine pompe 750 livres. par pouce carré d’huile sur les tampons d’huile, élevant le télescope de 8/1 000 de pouce, dit Flanders. « Le télescope flotte sur ce film de pétrole pratiquement sans frottement pour l’observation de la nuit », explique Flanders.
L’instrument a également une étrange poutre en forme de fer à cheval qui aide le télescope à se déplacer dans le ciel. Cela aide à répartir le poids de l’instrument. Les côtés de la ferme ont été déterminés avec précision afin qu’ils se déforment avec le télescope lorsque son poids se déplace, les deux extrémités se déformant exactement de la même manière. Alors que l’instrument a été construit rapidement, le miroir s’est avéré plus difficile. Pour minimiser la quantité de flexion causée par les changements de température, le miroir devait initialement être construit à partir de quartz. Cependant, la quantité de quartz nécessaire s’est avérée trop difficile à obtenir. Hale a ensuite approché Corning Glass Works à New York pour produire le matériau en Pyrex. Le 25 mars 1934, 20 tonnes de verre en fusion se déversent dans le moule, provoquant un nouveau problème. La brique réfractaire, une brique de maçonnerie, avait été fixée au fond du four pour créer des vides. Ces trous créeraient des espaces permettant à l’air de circuler à travers le Pyrex, permettant à la température du miroir de s’équilibrer plus rapidement qu’il ne le ferait en tant que disque solide. Les vides ont également réduit le poids du miroir de 40 tonnes à 20 tonnes. Mais le verre fondu était si chaud qu’il a fait fondre les boulons retenant les briques réfractaires en place. Le métal fondu s’est mélangé au verre, ruinant la première tentative.
Un deuxième disque a été coulé en décembre de cette année-là, se refroidissant progressivement sur une période de 10 mois. Puis, en 1936, l’ébauche de miroir a commencé son voyage de deux semaines en train de New York à la Californie. Des milliers de personnes à travers le pays se sont alignées sur les voies pour regarder passer l’énorme miroir. Bien que le miroir ait été coulé, il n’était pas encore tout à fait prêt pour le télescope. Il devait être broyé dans la forme appropriée, un processus qui a eu lieu à Caltech. Le meulage a encore réduit le miroir de 20 tonnes à 14,5 tonnes. Avant que le miroir ne puisse être achevé, la Seconde Guerre mondiale a commencé et les défis l’ont maintenu dans l’atelier pendant près d’une douzaine d’années. Pendant qu’ils attendaient le miroir en verre, les ingénieurs ont construit un « miroir » en béton pour remplacer celui en verre sur l’instrument, en termes de taille et de poids, pour s’assurer que l’énorme base du télescope fonctionnait correctement pendant qu’elle manœuvrait ce qui était à l’époque. le plus grand miroir du monde. Le disque de béton est jeté à l’extérieur, près du parking. Mais quand le miroir est finalement arrivé à Palomar, ce n’était toujours pas parfait.
« Ce qu’ils ont fini par faire, c’est d’aller dans un magasin de sport ici au lac Henshaw et d’acheter quatre écailles de poisson pour ajouter un peu plus de traction au dos du miroir », explique Flanders. Ce sont des écailles de poisson comme dans, les écailles utilisées pour peser le poisson, pas les écailles sur le poisson lui-même. Même avec l’aide de la balance, cependant, les bords du miroir ne se sont pas affaissés comme prévu. Pour aider à résoudre ce problème, les astronomes ont utilisé un écran argenté géant qui ressemble beaucoup à une passoire pliable, avec 400 trous placés avec précision (plus un pour indiquer le nord). Assis sur le sol de l’observatoire aujourd’hui, l’étrange objet est étiqueté comme l’écran Hartmann. Nommé d’après l’astronome allemand qui l’a inventé, il s’agissait en quelque sorte d’une ébauche du miroir, car il décrivait la forme précise que le miroir devrait prendre (y compris l’affaissement attendu) une fois installé dans le télescope. Les astronomes ont placé le miroir, toujours dépourvu de sa surface réfléchissante, sur le télescope, avec l’écran Hartmann en haut, puis ont photographié une étoile brillante. Initialement, les trous sur l’écran ne s’alignaient pas avec le miroir massif ci-dessous. Pendant 18 mois, l’équipe de l’observatoire prenait une photo, travaillait un peu sur la position du miroir, puis attendait qu’il refroidisse pour recommencer tout le processus.
« Chaque fois qu’ils touchaient le miroir, ils devaient attendre que cette partie du miroir se refroidisse », explique Flanders. Selon les estimations, au cours de ces plusieurs mois, les ingénieurs ont touché le miroir pendant un total d’environ 19 heures seulement. Le reste du temps, ils attendaient de le laisser refroidir par le frottement. Le deuxième étage de l’observatoire contient également un conteneur cylindrique massif, plus grand que la chambre à vide en bas mais avec le même objectif. Environ tous les deux ans, une série d’engrenages soulève l’énorme miroir et le déplace dans la chambre à vide à l’étage. Le miroir est nettoyé avec un bain d’acide pour enlever la couche d’aluminium précédente, puis une nouvelle couche est ajoutée. Pendant que nous écoutons notre visite, les gens entrent et sortent de la galerie des visiteurs. L’observatoire lui-même n’est pas ouvert au public. Au lieu de cela, les visiteurs entrent par une cabine où ils peuvent observer l’énorme télescope à travers une vitre. Je me sens chanceux d’avoir un regard beaucoup plus approfondi. Nous montons une autre série d’escaliers métalliques jusqu’au niveau de la mezzanine, où nous nous tenons au-dessus de l’électronique pour observer l’instrument. Ici, nous pouvons voir plus clairement comment le télescope se déplacerait (bien qu’il reste silencieux pendant que nous y sommes).
Déplacer le télescope dans tout le ciel prend quelques minutes. En mode suivi, le télescope de 530 tonnes était à l’origine déplacé par un moteur de 1/12 chevaux, dit Flanders, un moteur aussi puissant que celui trouvé sur une machine à coudre Singer. Finalement, le moteur a été remplacé, mais pas parce qu’il s’est usé ; les scientifiques voulaient un moteur qui pourrait fournir un contrôle plus fin que l’original autorisé. Sur la mezzanine, on peut également observer les longs tubes métalliques longeant le côté de l’instrument. Ceux-ci abritaient autrefois l’optique adaptative, qui consiste à utiliser un laser pour créer une « fausse » étoile sur laquelle les astronomes s’appuient pour corriger les distorsions de l’atmosphère. Le laser a été mis hors service « il y a quelque temps », nous dit Flanders. L’augmentation du trafic en provenance de l’aéroport voisin signifiait que sonder le ciel nocturne avec le laser était dangereux pour les pilotes.
Notre dernier arrêt est le bureau très éclairé, où se trouvent les anciens et les nouveaux panneaux d’ordinateur. Ceux-ci permettent aux astronomes extérieurs d’utiliser l’observatoire. Le télescope Hale peut être utilisé par les astronomes du monde entier ; alors qu’ils peuvent observer de chez eux, ils ne peuvent pas contrôler l’instrument. Au lieu de cela, ils communiquent avec les astronomes de Palomar, qui déplacent ensuite le télescope. « Nous ne prenons pas en charge le fonctionnement à distance, mais nous prenons en charge l’observation à distance », déclare Boden. « Nous ne laissons pas les gens conduire. »
Inspirante
Une fois de plus, nous entrons dans la lumière du soleil, plissant les yeux alors que nos yeux s’adaptent aux faibles lumières de l’observatoire. Nous défilons la courte promenade jusqu’au centre des visiteurs. Ici, un écran donne un aperçu du télescope Hale pour les personnes qui ne peuvent pas accéder au bâtiment lui-même. Un film accéléré du processus sous vide est également fourni. Un modèle du télescope et du miroir Pyrex est exposé, ainsi que des coupures de journaux sur la construction de l’installation et une carte du voyage du miroir à travers le pays. (Sans surprise, il a évité les régions les plus montagneuses de l’Ouest, empruntant une route plus au sud.) Le premier instrument majeur de Palomar est également exposé, le télescope Schmidt de 18 pouces (46 centimètres). Seul instrument de l’observatoire pendant plus d’une décennie, le télescope Schmidt a commencé sa carrière en 1936. Avec l’arrivée du télescope Hale, le Schmidt a commencé à acquérir des cibles pour le plus grand instrument, ainsi qu’à rechercher des corps mineurs dans le système solaire. Au cours de sa vie, il a découvert une variété de comètes et d’astéroïdes. Le centre des visiteurs est fermé à notre arrivée et nous sommes accueillis par plusieurs scientifiques travaillant avec Caltech. Ils discutent de leurs recherches avec nous et décrivent comment ils utilisent les télescopes de Palomar pour sonder les profondeurs de l’espace aujourd’hui.
Enfin, il est temps de rentrer à la maison. Nous prenons quelques dernières photos et descendons la montagne dans une contemplation silencieuse. L’observatoire de Palomar est un lieu d’importance historique pour les astronomes. Selon le site Web de l’observatoire, des astronomes comme Edwin Hubble et Allan Sandage ont utilisé les instruments de Palomar pour accroître la connaissance mondiale de l’univers. Fritz Zwicky a découvert 120 supernovas avec le télescope Schmidt de Palomar, détenant jusqu’en 2009 le record du plus grand nombre trouvé par une seule personne. À l’aide du télescope Hale, Sandage a déterminé que l’univers était essentiellement le même dans toutes les directions, une prémisse de base pour la cosmologie moderne (et qui a été récemment confirmée avec de nouvelles données). La comète Shoemaker-Levy 9, qui s’est brisée lors de sa collision avec Jupiter en 1994, a été repérée pour la première fois à Palomar, tout comme la planète naine Eris, une découverte qui a ouvert la voie à la rétrogradation de Pluton en planète naine. Quand nous sommes arrivés, Boden nous a dit qu’il avait été quelque peu étonné lorsqu’il avait été nommé directeur des observatoires optiques de Caltech. « J’ai grandi à l’école primaire en lisant sur cet endroit », a-t-il déclaré. « Être dans une position d’intendance est vraiment humiliant et impressionnant, et vraiment, vraiment cool. »
Objectif de télescope de 200 pouces
En 1934, le verre fondu a été coulé dans le Corning, N.Y. pour le premier miroir de télescope de 200 pouces de diamètre. Du verre Pyrex à 2 700 degrés Fahrenheit a été versé dans un moule en céramique. Le moule avait été construit sur une période de plusieurs mois. La température du verre a été abaissée pendant 11 mois, d’un degré ou deux par jour. Il a ensuite été laissé refroidir à température ambiante. Le disque de 20 tonnes a été expédié le 26 mars 1936 pour le meulage et le polissage au California Institute of Technology, qui a duré 11 ans, achevé le 3 octobre 1947. Il a été installé dans un télescope à l’observatoire du mont Palomar sur la montagne Palomar, comté de San Diego, Californie, qui a été nommé le télescope Hale en l’honneur du Dr George Hale qui l’avait conçu et promu.
https://www.space.com/34289-palomar-observatory-astronomy-tour.html
https://sites.astro.caltech.edu/palomar/about/telescopes/hale.html