Témoignage – John Mather, lauréat du prix Nobel de physique
introduction

1 Les peintures ocre de la grotte de Blombos : un premier pas vers la compréhension de l'univers
2 Plaques en os d'Avery Blanchard : Un ancien calendrier lunaire
3. Horloge stellaire égyptienne : une première tentative de quantification des objets célestes
4 Disque céleste Nebra : un planétarium portable
5 La plaque de Vénus d'Ammisaduqa : un document qui a constitué le fondement de l'astronomie moderne
6 Les Saints de Senenmout : Une représentation détaillée du ciel
7 Merkhet : L'alliance de l'astronomie et de l'architecture
8 Lentilles Nimrud : Les éléments fondamentaux du fonctionnement des télescopes
9 Sphère armillaire grecque : le premier calculateur céleste
10 dioptries : Notez la position exacte d'une étoile

11 Mécanisme d'Anticythère : une calculatrice astronomique portable
12. Carte stellaire d'Hipparque : Fondements des cartes célestes
13 Astrolabe : Mesurer le temps grâce aux étoiles
14 Saints de Dunhuang : Les premiers saints parfaits
15 Le manuel d'algèbre d'Al-Khwarizmi : Amélioration des capacités de calcul de l'univers
16 Codex de Dresde : Un aperçu de l'astronomie maya
17 La Dague Solaire de Chaco Canyon : Un Hommage au Ciel en Lumière et en Spirales
18 L'Astrarium de Giovanni de Dondi : une calculatrice sophistiquée de la fin du Moyen Âge
19. La Roue de Médecine de Bighorn : Un monument amérindien pointant vers les étoiles
20 Météorite d'Ensisheim : Une pierre tombée du ciel

21 Sur les révolutions des sphères célestes : le livre de Copernic qui a changé le centre de l'univers
22. Le quadrant mural de Tycho : autres instruments astronomiques de précision
23 Le télescope de Galilée : le début de l'astronomie moderne
24 Calculatrice : La calculatrice qui a mené le programme spatial dans les années 1960
Micromètre oculaire 25 : l’équipement d’observation astronomique le plus précis
26 Dispositif rotatif à mécanisme d'horlogerie : une nouvelle façon d'observer avec un télescope
27 Zhaohuan : Un outil ingénieux pour vous aider à créer votre carte du ciel
28 Saints Skiddy Pony : Un recueil sacré d'archives célestes
29 Observer le soleil à travers des verres fumés : les premières lunettes d’éclipse qui ont popularisé l’observation astronomique
30 Gyroscope : Un outil qui assure le vol rectiligne de la fusée

31 Batterie : Alimenter le vaisseau spatial
32 Le ballon de Pilâtre et Darland : le premier vol
33 Le télescope de 12 mètres de William Herschel : le plus grand instrument scientifique de son époque.
34 Spectrographe : Découvrir la composition des étoiles
35. Daguerréotype : les débuts de la photographie astronomique
36 panneaux solaires : alimentant le vaisseau spatial
37 Léviathan de Parsonstown : Le dernier télescope
38 Tube de Crookes : Détection et mesure des particules nucléaires
39 Tube à vide triode : la naissance de l’électronique
Moteur-fusée ionique 40 : un dispositif de propulsion révolutionnaire

41 Télescope Hooker : Le télescope le plus célèbre
42 La fusée de Robert Goddard : la première fusée à propergol liquide
43 Générateur Van de Graaff : les débuts de la technologie d’accélération des particules
44. Coronographe : Une éclipse observable à tout moment
45 Le radiotélescope carrousel de Jansky : la naissance de la radioastronomie
46 Fusée V-2 : Le premier objet fabriqué par l'homme dans l'espace
47 ENIAC : Le premier ordinateur moderne
48 Colossus Mark II : Le premier ordinateur programmable
49 Interférométrie radio : une avancée révolutionnaire dans l'observation spatiale
50 boucliers thermiques : un retour sûr sur Terre

51 Circuits intégrés : les fondements informatiques de l’exploration spatiale
52 horloges atomiques : mesurer l’univers grâce au temps
53 Station spatiale : Héros cachés
54 Radiotélescope à raies d'hydrogène : exploration du milieu interstellaire
55 Télescope à rayons X : Une nouvelle fenêtre sur l'Univers
56 Bombe à hydrogène : le pouvoir destructeur caché derrière la lumière des étoiles
57 Générateurs thermoélectriques à radio-isotopes : comment produire de l’électricité là où il n’y a pas de soleil
58 moteurs de fusées nucléaires : plus vite dans l'espace
59 Spoutnik : Victoire soviétique qui n'a duré que quelques mois
60 Vanguard 1 : Les plus anciens débris spatiaux

61 Luna 3 : Premier aperçu de la face cachée de la lune
62 Enregistreur à bande magnétique à boucle infinie : stockage de données dans l’espace
63 Laser : Voir sous un nouveau jour
64 Nourriture spatiale : La cuisine de l'ère spatiale
Combinaison spatiale 65 : Une seconde peau qui maintient la vie
66 Shincom 2 et 3 : Commercialisation de l'espace
67 Caméra Vidicon : Photographie électronique d’objets célestes
68 Couverture de survie : un moyen simple de réguler la température corporelle
Dispositif de mobilité portable 69 : Flottant dans l'espace
70 Écoutille du bloc I d'Apollo 1 : Un avertissement sur les dangers des voyages spatiaux

71 Processeur de messages d'interface : Les débuts du World Wide Web
72 Appareil photo Hasselblad : Le premier selfie dans l'espace
73 roches lunaires d'Apollo 11 : les premiers échantillons géologiques d'un autre monde
Capteur CCD 74 : Photographier l’univers sans pellicule
75 Rétroréflecteur pour la mesure de la distance Terre-Lune par laser : La distance Terre-Lune est mesurée par laser
Caméra de télévision lunaire Apollo 76 : Filmer les premiers pas sur la Lune
77 Détecteur de neutrinos à la mine d'or Homestake : Le premier détecteur de neutrinos
78 Lunokhod 1 : Le premier robot à visiter un autre monde
79 Le vélo d'exercice de Skylab : comment rester en forme dans l'espace
80 satellites géodynamiques laser : à la découverte du vrai visage de la Terre

81 Le radiomètre micro-ondes de Smoot : confirmation de la cosmologie du Big Bang
82 Le bras robotique de Viking pour la collecte d'échantillons : un robot explorant la surface d'une autre planète
83 Miroirs en caoutchouc : télescopes utilisant l’optique adaptative
Spectrographe multifibres 84 : 100 galaxies simultanément
85 Atterrisseur Venera : Exploration de la surface de Vénus
Joint torique défectueux de Challenger : une pièce mineure à l’origine d’une catastrophe historique
87 Costa : L'appareil qui a révolutionné le télescope spatial Hubble
Capteur CMOS 88 : Images astronomiques ultra-précises
Météorite d'Allen Hills n° 89 : La recherche de vie extraterrestre bat son plein.
90 Sojourner : Le début de l'exploration robotique de Mars

91 Sonde gravitationnelle B : un test de la relativité générale
92 Lidar : Amarrage automatique sans intervention humaine
93 Grand collisionneur de hadrons : la machine la plus complexe jamais construite par l’homme
94 Télescope spatial Kepler : la plus grande caméra numérique au monde dans l’espace
95. Le rover Curiosity : l'incroyable robot explorant l'espace
96. Mangalyaan, la sonde martienne : l'Inde rejoint le club des explorateurs de Mars à moindre coût
Clé à cliquet imprimée en 3D n° 97 : La technologie permettant de tout fabriquer dans l’espace
98 Interféromètre à ondes gravitationnelles LIGO : exploration des ondulations de l’espace-temps
99 Expérience de modification de la trajectoire d'un double astéroïde : Comment prévenir la destruction par impact d'astéroïde
Le télescope spatial James Webb : une nouvelle ère de découvertes commence

Une toute nouvelle façon de comprendre l'univers !
La joie des sciences en 100 objets

L'âge estimé actuel de l'univers est d'environ 14 milliards d'années.
Comparée à l'immensité de l'univers, la courte histoire de l'exploration et de la compréhension de celui-ci par l'humanité semble insignifiante, voire dérisoire.
Parce que la majeure partie de l'espace situé en dehors de la Terre est encore inconnue.
Mais les humains n'ont pas cessé d'observer.
Les preuves archéologiques suggèrent que les humains rêvent de royaumes au-delà du monde physique et consignent leurs découvertes depuis des dizaines de milliers d'années, voire plus, poussés par la curiosité.
Sans les artefacts préhistoriques tels que les anciens calendriers lunaires, les horloges sidérales et les lentilles en cristal, les voyages spatiaux tels que nous les connaissons aujourd'hui n'existeraient pas.

« Une brève histoire de l'univers en 100 objets » présente 100 objets qui incarnent des technologies révolutionnaires et utiles, essentielles à notre compréhension de l'univers. Selon l'auteur, un scientifique de la NASA, dans la préface : « Choisir les 100 objets les plus importants de l'histoire de l'exploration spatiale n'a pas été chose facile. »
Si je devais énumérer tout ce qu'il est important de savoir, cela prendrait facilement 1 000 pages, et tout classement par ordre d'importance serait forcément subjectif.
« Je me suis donc attaché à montrer, du point de vue d'un scientifique, comment la physique et l'ingénierie ont contribué aux grands progrès de la connaissance humaine du fonctionnement de l'univers », explique-t-il.
Voici quelques-uns des principaux éléments inclus dans le livre :


Rover Curiosity (2021)

Le rover de la mission martienne le plus récemment lancé.
Il s'agit d'un laboratoire chimique mobile capable de prendre des images à ultra-haute résolution de son environnement, de forer des roches, de traiter des échantillons obtenus en laboratoire pour déterminer leur composition exacte et de transmettre ces données à un orbiteur martien.
Il a parcouru environ 20 km et a passé quatre ans à explorer les contreforts de la montagne centrale de Mars appelée Montagne Aiguisée.


Télescope spatial Kepler (2009)

La plus grande caméra numérique jamais envoyée dans l'espace.
Grâce à ses 42 capteurs d'imagerie CCD, il peut suivre plus de 150 000 étoiles sur une surface environ 150 fois plus grande que la pleine lune.
En particulier, en 2014, Kepler-186F a été découverte, la première planète de la taille de la Terre découverte dans le système solaire dont il a été confirmé qu'elle se trouvait dans la zone habitable de son étoile.
En 2018, Kepler avait détecté et confirmé l'existence de plus de 2 600 exoplanètes.


Satellite géodynamique laser LAGEOS (1976)

Isaac Newton affirmait que la Terre n'était pas une sphère parfaite, et cela fut rapidement prouvé.
La Terre est déformée en un sphéroïde aplati par la gravité du soleil et de la lune.
En résumé, on dirait que la balle a été comprimée de haut en bas.
Avec le développement de la technologie satellitaire, LAGEOS, le premier satellite destiné à l'observation de la Terre, a été lancé en 1976.
De ce fait, il a été possible de déterminer la forme de la Terre à quelques centimètres près, et par conséquent, de prouver que les régions polaires de la Terre sont plates et que sa région équatoriale est renflée.

Couverture spatiale (1964)

Les technologies utilisées dans l'espace apportent également des progrès à la vie quotidienne des gens modernes.
L'une d'elles est la couverture spatiale, une feuille de plastique recouverte d'un film métallique thermoréfléchissant qui sert à réguler la température d'un vaisseau spatial ou la température corporelle des astronautes.
Elle sert également de barrière temporaire en cas de dommages à l'enveloppe extérieure du vaisseau spatial. Lorsqu'un astronaute s'enroule autour, la membrane réfléchissante face à son corps, elle réfléchit jusqu'à 97 % du rayonnement infrarouge émis par son organisme, le maintenant ainsi au chaud. À l'inverse, retourné et enroulé autour de lui, la membrane réfléchissante tournée vers l'extérieur, elle réfléchit le rayonnement infrarouge comme un miroir, empêchant sa température corporelle d'augmenter.
Fin 1979, le marathon de New York a commencé à distribuer des couvertures de survie aux participants, et ces couvertures sont encore distribuées aujourd'hui sur les lignes d'arrivée du monde entier.

Luna 3 (1959)

La mission de ce vaisseau spatial lancé par les Soviétiques était de survoler la Lune au plus près et de prendre autant de photos que possible de sa face cachée.
Luna 3 disposait d'un système de développement photo et d'un scanner simple capable d'envoyer des photos sur Terre comme un fax.
Bien que de faible qualité, cette image fut la première à offrir à l'humanité un aperçu de la face cachée de la Lune ! Et, curieusement, nous avons découvert que, contrairement à la face visible, la face cachée de la Lune ne présente pratiquement aucune « marina », ce que nous appelons « mers lunaires ».


ENIAC (1943)

Le premier ordinateur moderne doté de modules de mémoire, de stockage de programmes et d'exécution, créé à l'Université de Pennsylvanie.
Intégrateur et calculateur numérique électronique, abrégé en ENIAC.
L'ordinateur a effectué des calculs complexes de trajectoire de missile en 30 secondes, une tâche qui prendrait plus de 20 heures à un humain.
À la fin de sa durée de vie, il comptait plus de 20 000 tubes à vide, 5 millions de points de soudure et pesait 30 tonnes.
Les tubes à vide des premiers ordinateurs chauffaient tellement qu'ils attiraient parfois des insectes, et c'est de là que vient le terme « bug ».


panneau solaire (1839)

En 1839, le physicien français Edmond Becquerel, âgé de 19 ans, découvrit que le mélange de chlorure d'argent avec une solution acide et son exposition à la lumière du soleil produisaient un courant électrique.
Ce phénomène fut par la suite appelé « effet photoélectrique ».
Lancée en 1958, Vanguard 1 est devenue le premier engin spatial à utiliser des panneaux solaires.
Aujourd'hui encore, l'énergie solaire est utilisée pour produire de l'électricité destinée aux systèmes satellitaires et au fonctionnement des instruments et équipements embarqués à bord des engins spatiaux, ainsi que pour la propulsion.
Il est généralement conçu pour pouvoir pivoter afin de toujours recevoir la lumière directe.
La plus grande cellule solaire dans l'espace se trouve sur la Station spatiale internationale.
On y dénombre au total 262 400 batteries, soit une surface équivalente à la moitié d'un terrain de football.
Ce site produit jusqu'à 120 kilowatts d'électricité.


Le télescope de 12 mètres de William Herschel (1785)

William Herschel, un Anglais qui commença à s'intéresser à l'astronomie au début des années 1770, était auparavant musicien et compositeur de symphonies, de concertos et de musique d'orgue d'église.
Il commença alors à faire des découvertes qui allaient entrer dans l'histoire, tout en construisant le plus grand télescope de son époque.
Herschel a dressé une liste systématique de 25 000 objets non stellaires observés à travers son télescope, en classant plus de 2 400 d'entre eux selon leur morphologie.
Le catalogue d'Herschel a d'abord été publié sous le titre de Catalogue général des nébuleuses, puis sous le titre de Nouveau catalogue général, complété par sa sœur et son fils.
Il est encore utilisé aujourd'hui, presque toutes les nébuleuses et galaxies brillantes visibles dans le ciel actuel étant numérotées NGC, abréviation de New General Catalog (Nouveau Catalogue Général).
Par exemple, la nébuleuse d'Orion est appelée NGC 1973.

Observation du soleil à travers un verre à suie (1706)

La première utilisation documentée de verre teinté à la fumée pour observer le soleil remonte au numéro de 1706 des Actes philosophiques de la Société royale de Londres.
La méthode d'observation est simple.
Il suffit d'incliner légèrement un morceau de verre au-dessus de la flamme de la bougie pour que la suie qu'elle produit en brûlant soit suffisamment épaisse pour recouvrir la flamme et bloquer la lumière du soleil.
Le verre fumé était extrêmement populaire durant la période des éclipses des XIXe et XXe siècles.
Cette méthode a popularisé l'observation des éclipses solaires, suscitant un intérêt accru pour l'astronomie.

Saint Skiddy Pony (1700)

Comptant plus de 60 000 membres au début du XVIIIe siècle, les Pawnees étaient l'une des tribus les plus importantes et les plus puissantes des Grandes Plaines d'Amérique du Nord.
Parmi eux, « Skiddy (Wolf) Pony » possédait une connaissance approfondie du ciel nocturne et croyait que c'étaient les étoiles qui avaient formé sa famille et son village, et qui lui avaient enseigné son mode de vie et ses rituels.
Même le plan du village suivait la position des étoiles importantes dans le ciel.
Elles représentent la position des principales étoiles et constellations sur un morceau de peau de daim souple mesurant 56 cm de large et 38 cm de haut.
C'est à la fois une relique qui témoigne de l'incroyable pouvoir d'observation humain et une magnifique œuvre d'art.

Calculatrice (1622)

L'astronome John Napier a inventé le logarithme, une fonction utilisée en mathématiques pour la multiplication et la division.
Quelque temps plus tard, le pasteur anglais Edmund Gunter inventa une règle capable d'effectuer des calculs trigonométriques à l'aide de logarithmes et de deux compas.
Et en 1632, la forme de la règle à calcul fut achevée lorsque le mathématicien anglais William Oughtred inventa un outil qui permettait de multiplier et de diviser en faisant glisser deux règles.
Au XIXe siècle, la règle à calcul était si couramment utilisée par les ingénieurs qu'elle apparaissait au profane comme un outil semblable au stéthoscope d'un chirurgien.
Les ingénieurs et les scientifiques qui ont dirigé le programme spatial américain ont utilisé ces calculatrices de poche pour résoudre des problèmes et envoyer des hommes sur la Lune.

Météorite d'Ensisheim (1492)

En 1492, une météorite d'environ 130 kg est tombée au sol à Ensisheim, dans le nord-est de la France.
Un trou d'environ un mètre de diamètre s'est formé, et une boule de feu éblouissante a été aperçue, accompagnée d'un bruit assourdissant entendu à plus de 150 kilomètres de la ville.
Les habitants ont découpé plus de 45 kilogrammes de la météorite et se les sont partagés comme souvenirs.
Et ils l'ont attachée avec une chaîne en fer à l'intérieur de l'église.
Parce que je pourrais sortir et me promener la nuit.
Cette pierre a des témoins qui se souviennent de la date et de l'heure exactes de sa chute du ciel, et c'est la plus ancienne météorite dont des fragments ont été conservés jusqu'à ce jour.

Astrolabe (375 ap. J.-C.)

L'astrolabe, un smartphone ancien, est un appareil qui indique simultanément l'heure et le lieu.
Cet instrument de mesure, composé d'une carte stellaire circulaire rotative, indiquait quelles étoiles étaient visibles à une latitude particulière, et signalait les étoiles les plus brillantes du ciel ainsi que les éclipses solaires et lunaires grâce à un disque et une aiguille mobiles.
Il était également équipé d'un dispositif d'observation permettant de mesurer la hauteur des étoiles au-dessus de l'horizon.


Disque céleste de Nebra (1600 av. J.-C.)

Le disque céleste de Nebra, en bronze, mesure environ 30 cm de diamètre et pèse environ 2 kg. Sa forme est si singulière qu'on a d'abord cru qu'il s'agissait d'un faux.
Cependant, un examen plus approfondi du vert-de-gris recouvrant le disque a révélé qu'il s'agissait d'un artefact très ancien.
La datation au radiocarbone d'un morceau d'écorce de bouleau trouvé près du site de fouilles suggère une date d'enfouissement comprise entre 1600 et 1560 avant J.-C., mais à proprement parler, le disque aurait pu être fabriqué des décennies, voire des siècles, avant d'être enterré.
Ce disque finement ouvragé est le plus ancien artefact connu représentant de manière réaliste les formes du soleil, de la lune et des étoiles.