TED2014
Jeremy Kasdin: The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets
Jeremy Kasdin: Le starshade en forme de fleur qui pourrait nous aider à découvrir des planètes similaires à la Terre
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Les astronomes pensent que chaque étoile présente dans notre galaxie possède une planète, dont un cinquième pourrait abriter la vie. Seulement, nous n'en avons jamais vu... pour le moment. Jeremy Kasdin et son équipe cherchent à remédier à cela grâce à la conception et à la construction d'un équipement extraordinaire : un « starshade » en forme de pétales de fleur permettant à un télescope situé à 50 000 kilomètres de distance de photographier des planètes. D'après lui, c'est la « science la plus cool qui soit ».
Jeremy Kasdin - Planet finder
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
Using innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds. Full bio
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00:12
The universe is teeming with planets.
0
515
3603
L'univers grouille de planètes.
00:16
I want us, in the next decade,
1
4118
1876
Je veux que, dans la décennie à venir,
00:17
to build a space telescope that'll be able to image
2
5994
2393
nous construisions un télescope
capable de fournir les images
capable de fournir les images
00:20
an Earth about another star
3
8387
2101
d'une Terre orbitant
autour d'une autre étoile
autour d'une autre étoile
00:22
and figure out whether it can harbor life.
4
10488
2744
et comprendre si elle peut abriter
des formes de vie.
des formes de vie.
00:25
My colleagues at the NASA
Jet Propulsion Laboratory
Jet Propulsion Laboratory
5
13232
2160
Mes collègues du Jet Propulsion Laboratory
de la NASA
de la NASA
00:27
at Princeton and I are working on technology
6
15392
2861
à Princeton et moi
travaillons sur une technologie
travaillons sur une technologie
00:30
that will be able to do just that in the coming years.
7
18253
3538
qui sera capable de cela
dans les années à venir.
dans les années à venir.
00:33
Astronomers now believe that every star
8
21791
1985
Les astronomes pensent
désormais que chaque étoile
désormais que chaque étoile
00:35
in the galaxy has a planet,
9
23776
1940
de notre galaxie à une planète,
00:37
and they speculate that up to one fifth of them
10
25716
2276
et ils supposent qu'un
cinquième de celles-ci
cinquième de celles-ci
00:39
have an Earth-like planet
11
27992
1076
ont une planète similaire à la Terre
00:41
that might be able to harbor life,
12
29068
1692
qui pourrait être capable
d'abriter la vie,
d'abriter la vie,
00:42
but we haven't seen any of them.
13
30760
1762
mais nous n'en avons jamais vu.
00:44
We've only detected them indirectly.
14
32522
2738
Nous les avons seulement détectées
indirectement.
indirectement.
00:47
This is NASA's famous picture of the pale blue dot.
15
35260
3233
Voici la célèbre photo du point bleu pâle
prise par la NASA.
prise par la NASA.
00:50
It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,
16
38493
2797
Elle a été prise par la sonde Voyager
en 1990,
en 1990,
00:53
when they turned it around as
it was exiting the solar system
it was exiting the solar system
17
41290
2758
alors qu'elle faisait demi-tour
à la sortie du système solaire
à la sortie du système solaire
00:56
to take a picture of the Earth
18
44048
1712
afin de prendre une photo de la Terre
00:57
from six billion kilometers away.
19
45760
2322
à une distance de six milliards
de kilomètres.
de kilomètres.
01:00
I want to take that
20
48082
1568
Je veux faire la même chose
01:01
of an Earth-like planet about another star.
21
49650
2582
avec une planète similaire à la Terre
orbitant autour d'une étoile.
orbitant autour d'une étoile.
01:04
Why haven't we done that? Why is that hard?
22
52232
2400
Pourquoi n'avons-nous pas fait cela ?
Pourquoi est-ce difficile ?
Pourquoi est-ce difficile ?
01:06
Well to see, let's imagine we take
23
54632
1422
Imaginions que nous prenions
01:08
the Hubble Space Telescope
24
56054
1946
le télescope spatial Hubble
01:10
and we turn it around and we move it out
25
58000
1698
et que nous le retournions
et le déplacions
et le déplacions
01:11
to the orbit of Mars.
26
59698
1534
le long de l'orbite de Mars.
01:13
We'll see something like that,
27
61232
1208
On obtiendrait ça,
01:14
a slightly blurry picture of the Earth,
28
62440
2068
une photo légèrement floue de la Terre,
01:16
because we're a fairly small telescope
29
64508
2321
parce que c'est un assez petit télescope
01:18
out at the orbit of Mars.
30
66829
1539
situé sur l'orbite de Mars.
01:20
Now let's move ten times further away.
31
68368
2016
Maintenant éloignons-nous dix fois plus.
01:22
Here we are at the orbit of Uranus.
32
70384
1936
Nous sommes sur l'orbite d'Uranus.
01:24
It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.
33
72320
2486
C'est plus petit, avec moins de détails,
moins de résolution.
moins de résolution.
01:26
We can still see the little moon,
34
74806
1785
Nous pouvons toujours voir la petite lune,
01:28
but let's go ten times further away again.
35
76591
2113
mais éloignons nous encore dix fois plus.
01:30
Here we are at the edge of the solar system,
36
78704
1731
Nous nous trouvons aux limites
du système solaire,
du système solaire,
01:32
out at the Kuiper Belt.
37
80435
1298
à la ceinture de Kuiper.
01:33
Now it's not resolved at all.
38
81733
1706
Maintenant la résolution est nulle.
01:35
It's that pale blue dot of Carl Sagan's.
39
83439
2664
C'est le point bleu pâle de Carl Sagan.
01:38
But let's move yet again ten times further away.
40
86103
2200
Mais éloignons-nous encore dix fois plus.
01:40
Here we are out at the Oort Cloud,
41
88303
1624
Nous sommes au niveau du nuage d'Oort,
01:41
outside the solar system,
42
89927
1560
en dehors du système solaire,
01:43
and we're starting to see the sun
43
91487
1616
et nous commençons à voir le soleil
01:45
move into the field of view
44
93103
1312
entrer dans notre champ de vision,
01:46
and get into where the planet is.
45
94415
1464
là où se trouve la planète.
01:47
One more time, ten times further away.
46
95879
2131
Une fois de plus, dix fois plus loin.
01:50
Now we're at Alpha Centauri,
47
98010
1653
Nous sommes dans Alpha du Centaure,
01:51
our nearest neighbor star,
48
99663
1240
l'étoile la plus proche de nous,
01:52
and the planet is gone.
49
100903
1349
et la planète a disparu.
01:54
All we're seeing is the big beaming image of the star
50
102252
2608
Nous voyons seulement le rayonnement
de l'étoile
de l'étoile
01:56
that's ten billion times brighter than the planet,
51
104860
2957
dix milliards de fois plus brillant
que la planète,
que la planète,
01:59
which should be in that little red circle.
52
107817
1806
qui se trouve dans le cercle rouge.
02:01
That's what we want to see. That's why it's hard.
53
109623
2200
C'est ce que nous voulons voir.
C'est pourquoi c'est difficile.
C'est pourquoi c'est difficile.
02:03
The light from the star is diffracting.
54
111823
2320
La lumière provenant de l'étoile
est diffractée.
est diffractée.
02:06
It's scattering inside the telescope,
55
114143
1741
Elle est diffractée dans le télescope,
02:07
creating that very bright image
56
115884
1504
créant cette image très brillante
02:09
that washes out the planet.
57
117388
1752
qui cache la planète.
02:11
So to see the planet,
58
119140
1271
Donc, pour voir la planète,
02:12
we have to do something about all of that light.
59
120411
2260
nous devons faire quelque chose
au sujet cette lumière.
au sujet cette lumière.
02:14
We have to get rid of it.
60
122671
1231
Nous en débarrasser.
02:15
I have a lot of colleagues working on
61
123902
1445
Beaucoup de mes collègues travaillent
02:17
really amazing technologies to do that,
62
125347
2015
sur des technologies capables de cela,
02:19
but I want to tell you about one today
63
127362
1815
mais je voudrais vous parler aujourd'hui
02:21
that I think is the coolest,
64
129177
1497
de celle que je pense être la plus cool,
02:22
and probably the most likely to get us an Earth
65
130674
2200
et qui nous fera probablement découvrir
02:24
in the next decade.
66
132874
1536
une Terre dans la décennie à venir.
02:26
It was first suggested by Lyman Spitzer,
67
134410
2072
Lyman Spitzer, le père
du télescope spatial,
du télescope spatial,
02:28
the father of the space telescope, in 1962,
68
136482
3160
l'a suggéré en premier, en 1962.
02:31
and he took his inspiration from an eclipse.
69
139642
2116
Il s'est inspiré d'une éclipse.
02:33
You've all seen that. That's a solar eclipse.
70
141758
2183
Voici une éclipse solaire.
Vous en avez déjà vu.
Vous en avez déjà vu.
02:35
The moon has moved in front of the sun.
71
143941
2040
La lune se place devant le soleil.
02:37
It blocks out most of the light
72
145981
1760
Elle occulte presque toute la lumière,
02:39
so we can see that dim corona around it.
73
147741
2376
ce qui nous permet de voir
la couronne solaire.
la couronne solaire.
02:42
It would be the same thing if I put my thumb up
74
150117
1663
Il se passerait la même chose
02:43
and blocked that spotlight
that's getting right in my eye,
that's getting right in my eye,
75
151780
2585
si je bloquais la lumière du projecteur
avec mon pouce.
avec mon pouce.
02:46
I can see you in the back row.
76
154365
1912
Je pourrais vous voir, au dernier rang.
02:48
Well, what's going on?
77
156277
1302
Eh bien, que se passe-t-il ?
02:49
Well the moon
78
157579
1945
Eh bien, la lune
02:51
is casting a shadow down on the Earth.
79
159524
2415
jette une ombre sur la Terre.
02:53
We put a telescope or a camera in that shadow,
80
161939
3235
Nous avons placé un télescope ou
un appareil photo dans cette ombre,
un appareil photo dans cette ombre,
02:57
we look back at the sun,
81
165174
1511
nous regardons le soleil,
02:58
and most of the light's been removed
82
166685
1640
et la plupart de la lumière a été éliminée
03:00
and we can see that dim, fine structure
83
168325
2090
et nous pouvons voir
cette structure sombre et fine
cette structure sombre et fine
03:02
in the corona.
84
170415
1275
dans la couronne solaire.
03:03
Spitzer's suggestion was we do this in space.
85
171690
2667
Spitzer a suggéré de faire la même chose
dans l'espace.
dans l'espace.
03:06
We build a big screen, we fly it in space,
86
174357
2777
Nous construisons un écran géant,
l'envoyons dans l'espace,
l'envoyons dans l'espace,
03:09
we put it up in front of the star,
87
177134
2047
le plaçons devant une étoile,
03:11
we block out most of the light,
88
179181
1784
occultant une grande partie de la lumière,
03:12
we fly a space telescope in
that shadow that's created,
that shadow that's created,
89
180965
3016
nous envoyons un télescope
dans cette ombre ainsi créée,
dans cette ombre ainsi créée,
03:15
and boom, we get to see planets.
90
183981
1777
et boum, nous voyons les planètes.
03:17
Well that would look something like this.
91
185758
2663
Eh bien, ça aurait l'air de
quelque chose comme ça.
quelque chose comme ça.
03:20
So there's that big screen,
92
188421
1589
Voilà l'écran géant,
03:22
and there's no planets,
93
190010
875
et il n'y a pas de planètes,
03:22
because unfortunately it doesn't
actually work very well,
actually work very well,
94
190885
2504
parce que, hélas, ça ne fonctionne pas
très bien,
très bien,
03:25
because the light waves of the light and waves
95
193389
2920
parce que les ondes lumineuses
03:28
diffracts around that screen
96
196309
1680
sont diffractées autour de cet écran
03:29
the same way it did in the telescope.
97
197989
1784
comme dans le télescope.
03:31
It's like water bending around a rock in a stream,
98
199773
3137
C'est comme l'eau contournant une pierre
dans un ruisseau,
dans un ruisseau,
03:34
and all that light just destroys the shadow.
99
202910
1790
toute cette lumière détruit l'ombre.
03:36
It's a terrible shadow. And we can't see planets.
100
204700
2673
C'est une très mauvaise ombre.
Nous ne pouvons pas voir les planètes.
Nous ne pouvons pas voir les planètes.
03:39
But Spitzer actually knew the answer.
101
207373
1767
Mais Spitzer avait la réponse.
03:41
If we can feather the edges, soften those edges
102
209140
2505
Si nous pouvions adoucir les bords
03:43
so we can control diffraction,
103
211645
1766
afin de contrôler la diffraction,
03:45
well then we can see a planet,
104
213411
1715
nous pourrions voir une planète,
03:47
and in the last 10 years or so we've come up
105
215126
1799
et ces dix dernières années,
nous avons trouvé
nous avons trouvé
03:48
with optimal solutions for doing that.
106
216925
2044
des solutions optimales pour cela.
03:50
It looks something like that.
107
218969
3532
Ça ressemble à peu près à ça.
03:54
We call that our flower petal starshade.
108
222501
2345
Nous l'appelons le starshade
en forme de pétales de fleur.
en forme de pétales de fleur.
03:56
If we make the edges of those petals exactly right,
109
224846
2960
Si nous construisons parfaitement
le bord des pétales,
le bord des pétales,
03:59
if we control their shape,
110
227806
1424
si nous contrôlons leur forme,
04:01
we can control diffraction,
111
229230
1558
nous pouvons contrôler la diffraction,
04:02
and now we have a great shadow.
112
230788
1446
et maintenant l'ombre est excellente,
04:04
It's about 10 billion times dimmer than it was before,
113
232234
2644
environ 10 milliards de fois plus sombre
qu'avant,
qu'avant,
04:06
and we can see the planets beam out just like that.
114
234878
3446
et nous pouvons voir les planètes rayonner
d'un coup.
d'un coup.
04:10
That, of course, has to be bigger than my thumb.
115
238324
1858
Bien sûr, il faut que ce soit plus gros
que mon pouce.
que mon pouce.
04:12
That starshade is about
116
240182
1458
Ce starshade est environ
04:13
the size of half a football field
117
241640
1576
de la taille d'un demi-terrain de football
04:15
and it has to fly 50,000 kilometers
away from the telescope
away from the telescope
118
243216
3590
et doit s'envoler à 50 000 kilomètres
du télescope
du télescope
04:18
that has to be held right in its shadow,
119
246806
2060
qui doit être positionné dans son ombre
04:20
and then we can see those planets.
120
248866
1964
de façon à pouvoir voir ces planètes.
04:22
This sounds formidable,
121
250830
1408
Ça a l'air formidable,
04:24
but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,
122
252238
3008
mais des ingénieurs très intelligents,
mes collègues au JPL,
mes collègues au JPL,
04:27
came up with a fabulous design for how to do that
123
255246
2880
ont conçu un projet fabuleux
04:30
and it looks like this.
124
258126
1074
et qui ressemble à ça.
04:31
It starts wrapped around a hub.
125
259200
1788
Il commence enroulé autour d'un moyeu.
04:32
It separates from the telescope.
126
260988
1979
Il se détache du télescope.
04:34
The petals unfurl, they open up,
127
262967
2271
Les pétale se déploient, ils s'ouvrent,
04:37
the telescope turns around.
128
265238
1760
le télescope se retourne.
04:38
Then you'll see it flip and fly out
129
266998
2144
Puis on peut le voir se retourner
et s'envoler
et s'envoler
04:41
that 50,000 kilometers away from the telescope.
130
269142
3215
à 50 000 kilomètres de distance
du télescope.
du télescope.
04:44
It's going to move in front of the star
131
272357
2470
Il va se placer devant l'étoile
04:46
just like that, creates a wonderful shadow.
132
274827
3283
comme ça, en créant une ombre
exceptionnelle.
exceptionnelle.
04:50
Boom, we get planets orbiting about it.
133
278110
3804
Boum, on peut voir les planètes
orbitant tout autour.
orbitant tout autour.
04:53
(Applause)
134
281914
1724
(Applaudissements)
04:55
Thank you.
135
283638
2359
Merci.
04:57
That's not science fiction.
136
285997
1953
Ce n'est pas de la science-fiction.
04:59
We've been working on this
for the last five or six years.
for the last five or six years.
137
287950
2563
Nous travaillons à ce projet
depuis cinq ou six ans.
depuis cinq ou six ans.
05:02
Last summer, we did a really cool test
138
290513
2603
L'été dernier, nous avons effectué un test
vraiment cool
vraiment cool
05:05
out in California at Northrop Grumman.
139
293116
2439
en Californie à Northrop Grumman.
05:07
So those are four petals.
140
295555
1583
Ici on peut voir quatre pétales.
05:09
This is a sub-scale star shade.
141
297138
1712
C'est un starshade à petite échelle,
05:10
It's about half the size of the one you just saw.
142
298850
2497
environ la moitié de la taille que celui
que vous venez de voir.
que vous venez de voir.
05:13
You'll see the petals unfurl.
143
301347
1460
Vous voyez les pétales se déployer.
05:14
Those four petals were built by four undergraduates
144
302807
2067
Ces quatre pétales ont été construits
05:16
doing a summer internship at JPL.
145
304874
2415
par quatre étudiants en stage au JPL.
05:19
Now you're seeing it deploy.
146
307289
1246
Maintenant vous le voyez se déployer.
05:20
Those petals have to rotate into place.
147
308535
1982
Ces pétales doivent pivoter à leur place.
05:22
The base of those petals
148
310517
1170
La base de ces quatre pétales
05:23
has to go to the same place every time
149
311687
2373
doit se positionner au même endroit
à chaque fois,
à chaque fois,
05:26
to within a tenth of a millimeter.
150
314060
1623
au dixième de millimètre près.
05:27
We ran this test 16 times,
151
315683
1760
Nous avons effectué ce test 16 fois,
05:29
and 16 times it went into the exact same place
152
317443
2839
et à chaque fois, elle s'est placée
exactement au même endroit
exactement au même endroit
05:32
to a tenth of a millimeter.
153
320282
1441
au dixième de millimètre près.
05:33
This has to be done very precisely,
154
321723
1932
Ça doit être très précis,
mais si nous pouvons le faire,
mais si nous pouvons le faire,
05:35
but if we can do this, if we can build this technology,
155
323655
2508
si nous pouvons construire
cette technologie,
cette technologie,
05:38
if we can get it into space,
156
326163
1484
si nous pouvons l'envoyer dans l'espace,
05:39
you might see something like this.
157
327647
1801
vous pourrez voir quelque chose comme ça.
05:41
That's a picture of one our nearest neighbor stars
158
329448
2272
C'est une photo d'une des étoiles
proches de nous
proches de nous
05:43
taken with the Hubble Space Telescope.
159
331720
2594
prise avec le télescope spatial Hubble.
05:46
If we can take a similar space telescope,
160
334314
2384
Si nous pouvons prendre un télescope
semblable,
semblable,
05:48
slightly larger,
161
336698
1258
légèrement plus grand,
05:49
put it out there,
162
337956
1422
l'envoyer là-bas,
05:51
fly an occulter in front of it,
163
339378
1386
placer un disque occultant devant,
05:52
what we might see is something like that --
164
340764
2190
nous pourrions voir quelque chose
comme cela.
comme cela.
05:54
that's a family portrait of our
solar system -- but not ours.
solar system -- but not ours.
165
342954
2936
Voici une photo de notre système solaire,
mais pas le nôtre.
mais pas le nôtre.
05:57
We're hoping it'll be someone else's solar system
166
345890
2522
Le système solaire de quelqu'un d'autre
06:00
as seen through an occulter,
167
348412
1632
vu à travers un disque occultant,
06:02
through a starshade like that.
168
350044
1070
à travers un starshade comme celui-ci.
06:03
You can see Jupiter, you can see Saturn,
169
351114
2025
On peut voir Jupiter,
on peut voir Saturne,
on peut voir Saturne,
06:05
Uranus, Neptune, and right there in the center,
170
353139
2623
Uranus, Neptune, et juste là au centre,
06:07
next to the residual light
171
355762
1340
près de la lumière résiduelle
06:09
is that pale blue dot. That's Earth.
172
357102
1905
se trouve le point bleu pâle. La Terre.
06:11
We want to see that, see if there's water,
173
359007
2374
C'est ce que nous voulons voir.
Voir s'il y a de l'eau,
Voir s'il y a de l'eau,
06:13
oxygen, ozone,
174
361381
1405
de l'oxygène, de l'ozone,
06:14
the things that might tell us that it could harbor life.
175
362786
2523
les choses qui nous pourraient
nous dire si la vie peut exister.
nous dire si la vie peut exister.
06:17
I think this is the coolest possible science.
176
365309
2409
Je pense que c'est la science
la plus cool qui soit.
la plus cool qui soit.
06:19
That's why I got into doing this,
177
367718
1653
C'est pourquoi je fais cela,
06:21
because I think that will change the world.
178
369371
1970
parce que je pense que ça va changer
le monde.
le monde.
06:23
That will change everything when we see that.
179
371341
2438
Tout va changer quand nous verrons cela.
06:25
Thank you.
180
373779
1586
Merci.
06:27
(Applause)
181
375365
4000
(Applaudissements)
ABOUT THE SPEAKER
Jeremy Kasdin - Planet finderUsing innovative orbiting instruments, aerospace engineer Jeremy Kasdin hunts for the universe’s most elusive objects — potentially habitable worlds.
Why you should listen
At Princeton’s High Contrast Imaging Laboratory, Jeremy Kasdin is collaborating on a revolutionary space-based observatory that will unveil previously unseen (and possibly Earth-like) planets in other solar systems.
One of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
More profile about the speakerOne of the observatory’s startling innovations is the starshade, an orbiting "occulter" that blocks light from distant stars that ordinarily outshine their dim planets, making a clear view impossible. When paired with a space telescope, the starshade adds a new and powerful instrument to NASA’s cosmic detection toolkit.
Jeremy Kasdin | Speaker | TED.com