Le 1er novembre 1963, le radiotélescope d’Arecibo devient l’un des instruments scientifiques les plus emblématiques du XXème siècle. Situé à Porto Rico, il observe l’univers en ondes radio, révèle des mondes invisibles aux télescopes optiques et marque durablement l’astronomie moderne.
Une antenne dans une doline
Arecibo se trouve sur la côte nord de Porto Rico, près de la ville d’Arecibo. Construit dans une doline naturelle, il est inauguré en 1963 et devient rapidement le plus grand radiotélescope à antenne unique du monde, un record qu’il conserve jusqu’en 2016.
Son antenne principale mesure 305 mètres de diamètre et possède un rayon de courbure d’environ 265 mètres. Elle se compose de près de 38 778 panneaux d’aluminium perforés, fixés sur un immense réseau de câbles d’acier. Au-dessus de cette surface, une plateforme d’environ 900 tonnes est suspendue à environ 150 mètres de hauteur par des câbles reliés à trois tours de béton.
Comment fonctionne-t-il ?
Arecibo ne forme pas d’images avec la lumière visible. Il capte des ondes radio, des radiations électromagnétiques bien plus longues et souvent plus faibles que la lumière. Ces signaux sont concentrés vers des récepteurs situés dans la plateforme suspendue.
Le télescope utilise deux systèmes de focalisation : une longue ligne d’alimentation, notamment à 430 MHz, et le dôme grégorien, ajouté en 1997. Ce dôme abrite des réflecteurs secondaires et tertiaires ainsi que plusieurs récepteurs. Grâce à un bras azimutal rotatif, les instruments se déplacent au-dessus de l’antenne, ce qui permet de viser différentes régions du ciel.
Contrairement à un télescope optique, Arecibo fonctionne de jour comme de nuit et observe à travers les nuages. Il détecte l’hydrogène froid, les pulsars, les galaxies radio et les régions cachées par la poussière interstellaire. Il possède aussi une capacité exceptionnelle : en mode radar, il envoie des ondes radio vers une planète ou un astéroïde, puis analyse l’écho qui revient.
Des découvertes majeures
Arecibo contribue à certaines des avancées les plus importantes de l’astronomie contemporaine.
En 1974, Russell Hulse et Joseph Taylor y découvrent PSR B1913+16, le premier pulsar binaire. Ce système de deux étoiles à neutrons perd de l’énergie par émission d’ondes gravitationnelles, exactement comme le prévoit la relativité générale d’Einstein. Cette découverte leur vaut le prix Nobel de physique en 1993.
En 1992, Arecibo permet de confirmer les premières exoplanètes jamais découvertes. Elles orbitent autour du pulsar PSR B1257+12, une étoile à neutrons. Cette observation ouvre une nouvelle ère dans la recherche de planètes hors du Système solaire.
Le radar d’Arecibo cartographie aussi la surface de Vénus, identifie des dépôts de glace aux pôles de Mercure et étudie des centaines d’astéroïdes géocroiseurs. Il affine les orbites de plus de 850 de ces objets, mesure leur taille, leur forme et leur rotation, et aide à évaluer les risques liés aux astéroïdes proches de la Terre.
Une fin spectaculaire
À la fin des années 2010, Arecibo vieillit et subit plusieurs épreuves. En 2017, l’ouragan Maria frappe Porto Rico avec des vents violents et soumet les câbles de soutien à des contraintes exceptionnelles. Les inspections révèlent ensuite un glissement de certains câbles dans leurs ancrages.
En janvier 2020, un séisme de magnitude 6,4 touche la région. Puis, le 10 août 2020, un câble auxiliaire se détache et tombe sur l’antenne, créant une entaille d’environ 30 mètres dans le réflecteur et endommageant le dôme grégorien. Le 6 novembre, un câble principal se rompt à son tour.
L’enquête identifie ensuite la cause profonde : le zinc creep. Dans les sockets qui fixent les câbles, le zinc se déforme lentement sous tension. Les câbles glissent alors progressivement hors de leurs ancrages. L’ouragan Maria aggrave ce phénomène, tandis que les séismes ajoutent des contraintes supplémentaires.
Le 1er décembre 2020, avant que le démantèlement prévu ne soit achevé, la plateforme et le dôme grégorien s’effondrent sur l’antenne. Après près de six décennies d’observations, le grand radiotélescope d’Arecibo cesse définitivement d’exister.
Une seconde vie pour le site
Arecibo n’est pas reconstruit. En 2022, la National Science Foundation annonce que le site ne sera plus un observatoire astronomique majeur. Les débris sont progressivement nettoyés et recyclés, tandis que les données scientifiques accumulées pendant des décennies restent archivées et continuent d’être exploitées.
Le site se transforme en NSF Arecibo C3, un centre dédié aux sciences, à la formation et à l’engagement communautaire. Il accueille des programmes d’éducation, des laboratoires de recherche, des expositions et des activités destinées aux élèves, aux enseignants et au grand public.
Certains instruments du site restent également utilisés, notamment un radiotélescope de 12 mètres et une installation LIDAR destinée à l’étude de l’atmosphère. Le district historique de l’observatoire est préservé pour sa valeur patrimoniale.