La chaleur extrême affecte l’astronomie : voici comment les scientifiques s’adaptent

Pollution lumineuse. satellite les trains et les interférences radioélectriques. La civilisation envahissante. Tous ces éléments menacent l’astronomie au sol. Mais a-t-on jamais pensé que le changement climatique mondial pourrait faire des ravages sur les observatoires ? Il s’avère que la réponse est “oui”.

Nous connaissons tous les prédictions sur le changement climatique mondial. Cela rendra les endroits chauds plus chauds, les endroits froids plus frais et apportera un temps plus sauvage partout sur la planète. Sur le plan économique, ses effets pèsent déjà sur le commerce mondial et modifient les conditions de vie de millions de personnes. Et cela changera inévitablement l’astronomie et les lieux où les astronomes font leur travail.

Les observatoires ont besoin d’air propre et sec

Les observations des télescopes au sol sont incroyablement sensibles aux conditions atmosphériques locales. La plupart des observatoires sont situés bien au-dessus du niveau de la mer. Moins d’atmosphère à observer signifie de meilleures données astronomiques.

Et il y a aussi d’autres facteurs. Par exemple, les observatoires de la grande île d’Hawaï sont situés au sommet d’un volcan de 4 000 mètres. Les instruments sensibles à l’infrarouge, comme ceux des observatoires Subaru et Gemini, y fonctionnent très bien. En effet, il y a très peu de vapeur d’eau dans l’air à haute altitude et la lumière proche infrarouge peut s’échapper.

De nombreux télescopes sont également construits dans les déserts, qui ont également des nuits moins nuageuses et une teneur en vapeur d’eau plus faible. Ce sont des sites d’observation beaucoup plus sensibles aux changements climatiques. Les conditions les plus extrêmes affecteront négativement les observatoires bien avant la fin de la durée de vie utile de leurs instruments.

À l’époque où ces lieux étaient planifiés et construits, les comités de sélection n’examinaient que des analyses atmosphériques à court terme (comme cinq ans environ de données météorologiques). Ils ont également utilisé des modèles climatiques plus anciens pour projeter les conditions futures sur les sites. Alors que l’astronomie est confrontée aux défis du changement climatique mondial, il semble qu’elle devra améliorer ses critères de sélection des sites et se tourner vers des prévisions climatiques à plus long terme.

C’est la conclusion à laquelle est parvenue une équipe de chercheurs dirigée par Caroline Haslebacher de l’Université de Berne et le Pôle de recherche national (NCCR) PlanetS. Ils ont analysé les conditions environnementales sur divers sites à travers le monde. Le groupe a également discuté du processus de sélection d’un site pour chaque installation. Les membres de l’équipe recommandent aux planificateurs d’utiliser des délais plus longs et des modèles climatiques plus récents pour prévoir les conditions météorologiques dans de nouveaux endroits.

L’astronomie à l’ère du changement climatique

Alors, comment les choses vont-elles changer pour l’astronomie à l’ère du changement climatique anthropique ? D’une part, le réchauffement climatique a pour effet de mettre plus d’eau dans l’atmosphère. Pour être précis, les principaux observatoires astronomiques d’Hawaï aux îles Canaries, au Chili, au Mexique, à l’Afrique du Sud et à l’Australie connaîtront une augmentation de la température et de la teneur en eau atmosphérique d’ici 2050. Ces changements affecteront le temps d’observation et la qualité des données qu’ils obtiennent. obtenir.

“Les observatoires astronomiques d’aujourd’hui sont conçus pour fonctionner dans les conditions actuelles du site et n’ont qu’une certaine marge d’adaptation”, a déclaré Haslebacher, auteur principal de l’étude. “Les conséquences potentielles des conditions météorologiques pour les télescopes incluent donc un risque accru de condensation en raison d’un point de rosée plus élevé ou de systèmes de refroidissement défectueux, ce qui peut entraîner davantage de turbulences de l’air dans le dôme du télescope.

Il est probable que la technologie et les pratiques d’observation dans les installations actuelles puissent être adaptées à ces conditions à court terme. Cependant, pour les futurs observatoires, les planificateurs devraient utiliser de meilleurs modèles atmosphériques dans les critères de sélection des sites. Haslebacher souligne que l’amélioration des données est la clé pour éviter la dégradation de l’astronomie au sol.

« Bien que les télescopes aient généralement une durée de vie de plusieurs décennies, les processus de sélection de sites ne tiennent compte des conditions atmosphériques que pendant une courte période. Généralement au cours des cinq dernières années, trop court pour saisir les tendances à long terme, sans parler des changements futurs causés par le réchauffement climatique », a-t-il déclaré.

Quel avenir pour l’astronomie ?

L’échec des planificateurs précédents à prendre en compte les effets du changement climatique n’était pas simplement un oubli. Ils devaient planifier avec les informations dont ils disposaient. La co-auteure de l’étude, Marie-Estelle Demory (Wyss Academy, Université de Berne, Suisse), souligne que les modèles climatiques de pointe sont extrêmement importants pour les futurs sites d’observation.

“Grâce à la résolution plus élevée des modèles climatiques mondiaux développés grâce au Projet Horizon 2020 SPRING, nous avons pu examiner les conditions dans divers endroits du monde avec une grande fidélité », a-t-il déclaré. « C’est quelque chose que nous ne pourrions pas faire avec des modèles conventionnels. Ces modèles sont des outils précieux pour le travail que nous effectuons à la Wyss Academy.

Le changement climatique mondial ne va pas disparaître. C’est une chose à laquelle nous devrons tous faire face pendant des décennies. Pour les astronomes, c’est un autre défi à relever. La doublure argentée est que les données sont là pour aider, selon Haslebacher. “Cela nous permet désormais de dire avec certitude que le changement climatique anthropique doit être pris en compte dans la sélection des sites pour les télescopes de nouvelle génération et dans la construction et l’entretien des installations astronomiques”, a-t-il déclaré.

Cet article a été initialement publié le univers aujourd’hui de Carolyn Collins Petersen. Lis le article original ici.