Grand prix scientifique de l’Institut de France

Comment observer l’infiniment lointain avec une extrême précision ? Comment observer les étoiles le plus nettement possible ? Comment s’affranchir des effets néfastes de la turbulence atmosphérique sur l’observation depuis le sol avec des télescopes géants ?  C’est sur l’ensemble de ces questions que travaille Thierry Fusco au sein du département d’optique de l’ONERA. La réponse tient en deux mots qui constituent une des révolutions majeures en astronomie ces vingt dernières années : l’optique adaptative !

L’ONERA, un des leaders mondiaux du domaine a développé, de 2004 à 2014, sous la responsabilité de Thierry Fusco, le système d’optique adaptative SAXO. Ce dernier a été intégré au cœur de l’instrument SPHERE qui équipe depuis 5 ans l’un des quatre télescopes de 8 mètres de diamètre du Very Large Telescope de l’Observatoire Européen Austral (ou ESO pour European Southern Observatory) au Chili. SPHERE détecte, au moyen de l’imagerie directe, des exoplanètes géantes en orbite autour d’étoiles proches de notre système solaire. Un challenge de taille puisque de telles planètes sont caractérisées par une luminosité très faible : SPHERE réussit l’exploit de détecter directement le signal d’une planète jusqu’à un million de fois plus faible que son étoile hôte.

Ceci revient à percevoir depuis Paris une bougie posée à quelques dizaines de centimètres d’un phare situé à Marseille : associant défis technologiques et défis scientifiques, SPHERE est l’un des instruments d’observation astronomique les plus complexes et les plus performants jamais réalisés.

Grace à ses équipes d’ingénieurs et de chercheurs multidisciplinaires et à ses partenariats forts avec les laboratoires du CNRS à la pointe du domaine (en particulier le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille), Thierry Fusco et l’ONERA sont de nouveau au cœur des développements de l’optique adaptative, qui équipera les nouvelles générations d’instruments astronomiques. Toujours plus grands, toujours plus précis, ces télescopes du futur, dont le télescope européen géant (ELT pour « Extremely Large Telescope ») de 39m de diamètre (qui verra le jour en 2026), révolutionneront notre connaissance de l’Univers en révélant les mystères de la formation des toutes premières galaxies ou permettant d’observer, pour la toute première fois, une planète semblable à la Terre.  

Au-delà de l’astronomie, l’ONERA applique les techniques de pointe développées pour l’astronomie à de nombreux domaines applicatifs, que ce soit pour la défense (imagerie de satellite, focalisation de faisceaux laser) ou pour le civil. Dans ce dernier cas, on notera en particulier les télécommunications optiques à très haut débit, l’imagerie à haute résolution de la rétine (pour les détections précoces de maladies chroniques telle que la DMLA) ou encore la chirurgie laser à très haute précision.