Visite de la station radioastrologique de NANCAY "Pôle des Etoiles"

Le 9 octobre, à son initiative, Danielle EBRAS proposait  aux compagnons de l’Indre une sortie d’une journée pour visiter la station radio astronomique de NANCAY dans le Cher. Après un premier arrêt au domaine de la Grande Garenne pour visiter le petit musée militaire d’ « Historimage », suivi du déjeuner sur le site; l’après-midi était consacré à la découverte de la station radio astronomique de NANCAY, plus communément connue sous le nom de « Pôle des Etoiles »

Le domaine de la Grande Garenne

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C’est un lieu de rencontres culturelles où se croisent Histoire, art, éducation et loisirs. Un site unique, datant du 19ème siècle, au cœur d’un patrimoine naturel d’exception. Le lieu idéal pour se détendre, se balader, se former ou communiquer. A deux heures de Paris, situé en plein cœur de la Sologne et bâti sur un relais de chasse datant du XIXème siècle, le Domaine de la Grande Garenne s’étend sur 102 hectares de forêt. Comprenant quatre pavillons d’hôtellerie, un restaurant, un bar, une salle de théâtre, plusieurs salles de réunion modulables, un musée, un centre de jeunes et de nombreuses infrastructures sportives. 

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Le musée « Historimage »

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 Historimage est un musée d’histoire militaire situé à Neuvy-sur-Barangeon dans Domaine de la Grande-Garenne (Cher). Ses 1000m² de scènes et décors, ses collections d’uniformes, d’armements et de documentation d’époque lui permettent d’être un excellent outil pédagogique. Les différentes animations et effets spéciaux proposés offrent aux scolaires une autre approche de l’Histoire contemporaine. Un androïde à l’effigie d’André Maginot présente la politique suivie par ce Ministre qui fut le créateur du ministère des pensions en 1920. Ce musée présente également les travaux qui ont été primés dans le cadre du prix de la Mémoire et du Civisme organisé chaque année par la Fédération Nationale André Maginot.

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 Le « Pôle des Etoiles »

 Créée en 1953, la Station abrite plusieurs grands instruments pour l’observation d’objets astrophysiques, le grand radiotélescope décimétrique permet enparticulier l’étude de la dynamique de l’univers local, des enveloppes stellaires, des comètes, le chronométrage des pulsars.

 Un peu de vocabulaire

Les galaxies sont des ensembles célestes  regroupant chacune des milliards d’étoiles mais aussi des gaz et des poussières qui tournent autour d'un centre. Ces galaxies sont nombreuses et immenses. Il existe plusieurs formes de galaxies : des spirales elliptiques, irrégulières et des naines. La galaxie dans laquelle se trouvent la Terre et le système solaire s’appelle la Voie lactée  

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Les comètes sont des corps à peu près sphériques qui peuvent  atteindre une dizaine de kilomètres de diamètre. Ils sont constitués de glaces et de poussières. Leur nom vient du grec coma qui signifie « queue ». En effet, lorsqu'une « boule de neige sale » s'approche du Soleil, une partie de sa matière se sublime et l'astre développe une queue de poussières longue de plusieurs millions de kilomètres. Cette matière réfléchie la lumière du Soleil, ce qui rend le corps visible depuis la Terre, on parle alors de comètes.

L'évolution d'une étoile, ou évolution stellaire, désigne l'ensemble des phénomènes allant de la formation à la « mort »d'une étoile. Elle peut être décomposée en plusieurs phases principales dont la formation de l'étoile, son séjour sur la séquence principale séquence principale et sa phase finale. Durant sa vie, une étoile émet des particules et des rayonnements électromagnétiques (dont une partie sous forme de rayonnements visibles) grâce à l'énergie dégagée par les réactions de fusion nucléaire produites dans les zones internes de l'étoile. L'analyse spectrale de ces émissions révèle certaines caractéristiques de l'étoile, et par conséquent permet de déterminer le stade d'évolution où elle est parvenue. La plus grande partie de l'existence de l'étoile se passe sur la séquence principale, où elle « brûle » de l'hydrogène pour former de l'hélium. Une fois le cœur de l'étoile épuisé en hydrogène, elle quitte la séquence principale pour évoluer vers d'autres stades d'évolution ; le stade ultime étant un objet compact : une naine blanche, une étoile à neutrons  ou encore un trou noir.

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Les pulsars Lorsqu'une étoile massive arrive à la fin de sa vie, après avoir transformé son hydrogène en hélium, elle se met à synthétiser des éléments chimiques de plus en plus lourds jusqu'au fer, puis elle explose sous la forme d'une supernova.

 Alors que l'enveloppe externe de l'étoile se volatilise, son coeur s'effondre sous l'effet de la gravitation et donne naissance à une étoile à neutrons. Il s'agit d'un petit objet de moins de 20 kilomètres de diamètre dont la masse volumique est de l'ordre d'un milliard de tonnes, composé essentiellement d'une "purée" de neutrons. Cette étoile à neutrons tourne très rapidement sur elle-même (plusieurs fois par seconde) et projette un faisceau de radiations très intenses dans l'espace autour d'elle, un peu comme la lumière d'un phare en bord de mer. Si la Terre se trouve dans l'axe du faisceau, on a l'impression de voir pulser l'étoile à neutrons, d'où le nom de pulsar, abréviation de "pulsating radio source".

 

Le soleil, surtout la couronne solaire, est surveillé par deux instruments complémentaires, dans deux gammes de fréquence différentes, le radiohéliographe et le réseau décamétrique. Ce dernier observe aussi les émissions radio émises par la planète Jupiter.

Qu’est ce que la radio astronomie ?

La radioastronomie est une branche de l'astronomie traitant de l'observation du ciel dans le domaine des ondes radio mais qui n'a pris son essor que dans les années 1950/1960 avec la réalisation de grands instruments ( Parkes, Greenbank, Arecibo, Jodrell  Bank, Westerbork et Nançay). 

La visite du site  se pratique en trois séquences. Une exposition permanente de 250 m2  interactive  pour s’initier  aux sciences de l’Univers, découvrir les outils des radioastronomes et saisir les mystères qu’ils tentent de percer

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 La découverte du ciel, installé sous la voute du planétarium, plafond sphérique de 7 mètres de diamètre, permet de reproduire  le ciel nocturne avec un médiateur scientifique

              

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La présentation en extérieur des infrastructures, sur 150 hectares, au cœur de la forêt solognote se dressent les instruments de l’observatoire de NANCAY

Le Grand Radio télescope

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Il se compose d’un miroir plan orientable (200m x 40m) dont le rôle est de réfléchir les ondes captées vers le miroir sphérique (300m x 35m) qui les renvoie vers le chariot focal où elles sont collectées puis envoyées vers des récepteurs spécifiques. Il est le quatrième plus grand radiotélescope au monde, inauguré le 15 mai 1965 par le Général de Gaulle. Cet instrument, initialement construit pour l’observation du gaz hydrogène et constamment amélioré depuis, observe maintenant des galaxies, des enveloppes d’étoiles, des comètes et chronomètre aussi les pulsars ..

Le radio héliographe

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Cet instrument est un interféromètre composé de 47 antennes réparties en deux branches perpendiculaires formant un « T » : 19 antennes en Est-Ouest répartie sur 3200m, et 25 antennes paraboliques répartie en Nord-Sud sur 2440 m. Cet instrument observe les fréquences de 150MHz à 450MHz, et permet de faire des images. Chaque antenne est motorisée pour suivre chaque jour le soleil pendant 7 h. La corrélation des signaux enregistrés permet de reconstituer une image « radio » de la couronne solaire et des éruptions.

 Le réseau décamétrique

Le réseau décamétrique de Nançay (RDN ou NDA en anglais), fonctionne entre 3 et 30 mètres de longueur d’onde, soit des fréquences comprises entre 10 et 100 MHz. Il est composé de 144 antennes hélicoïdales/coniques de 9 mètres de hauteur et de 5 mètres de diamètre à la base, réparties sur une surface de 7000 mètres carrés, et inclinés d’environ 20° par rapport au zénith. Ce réseau phasé (les antennes sont fixes et le pointage est réalisé électroniquement) est dédié à l’observation de sources radio très intenses : les émissions radio « décamétriques » produites par des électrons énergétiques dans l’environnement magnétisé et ionisé de Jupiter et dans la couronne solaire.Le réseau décamétrique de Nançay observe quasi-quotidiennement le Soleil et Jupiter depuis sa mise en service en 1977. Il permet de faire de la surveillance de leur activité au long cours, des observations très haute résolution et assure un soutien sol à l’exploration de ces environnements par des sondes spatiales (de Voyager aux sondes Juno, Parker Solar Probe et Solar Orbiter).

 De l’avis général, il ressort  une satisfaction partagée par tous pour cette visite d’un site encore trop méconnu, d’un grand intérêt  pour les non spécialistes que nous étions , domaine qui reste celui de spécialistes. Le beau temps était de la partie, dommage que nous n’étions pas plus nombreux et merci encore à Danielle EBRAS pour cette heureuse initiative. 


Président(e) de la section

M. Alain BOURREL