Haut sur une montagne, au Chili désert d'Atacama sec osseux l'Observatoire Européen du Sud (ESO) construit actuellement le plus grand télescope optique au monde.
Aucun temps n'a été perdu dans le choix d'un nom - il sera appelé l'Extrêmement Grand Télescope ou ELT.
Au lieu de cela, l'énergie énorme est allée à la conception et à la construction, le monde le plus grand oeil sur le ciel, qui devrait commencer à collecter des images en 2028 et est très susceptible d'élargir notre compréhension de l'univers.
Rien de tout cela ne serait possible sans certains des miroirs les plus avancés jamais réalisés.
Le Dr Elise Vernet est spécialiste de l'optique adaptative à l'ESO et supervise le développement des cinq miroirs géants qui rassembleront et canaliseront la lumière vers l'équipement de mesure du télescope.
Chacun des miroirs personnalisés d'ELT est un exploit de conception optique.
Le Dr Vernet décrit le miroir convexe M2 14pieds (4,25m) comme une pièce d'art.
Mais peut-être que les miroirs M1 et M4 expriment le mieux le niveau de précision et de précision requis.
Le miroir primaire, M1, est le plus grand miroir jamais conçu pour un télescope optique.
Il mesure 39m [128pi] de diamètre, composé de [798] segments de miroirs hexagonaux, alignés de sorte qu'il se comporte comme un miroir monolithique parfait, dit le Dr Vernet.
M1 recueille 100 millions de fois plus de lumière que l'œil humain et doit être capable de maintenir la position et la forme à un niveau de précision 10 000 fois plus fin qu'un cheveu humain.
Le M4 est le plus grand miroir déformable jamais réalisé et pourra changer de forme 1000 fois par seconde pour corriger les turbulences atmosphériques et les vibrations du télescope lui-même qui pourraient autrement déformer l'imagerie.
Sa surface flexible est constituée de six pétales d'un matériau verre-céramique d'une épaisseur de moins de 2mm (0,075po).
Les pétales ont été fabriqués par Schott à Mayence, en Allemagne, puis expédiés à l'entreprise d'ingénierie Safran Reosc juste à l'extérieur de Paris, où ils ont été polis et assemblés dans le miroir complet.
Les cinq miroirs sont presque terminés et seront bientôt transportés au Chili pour y être installés.
Tandis que ces énormes miroirs seront utilisés pour capturer la lumière du cosmos, les voisins de l'ESO de Garching, à l'Institut Max Planck d'Optique Quantique, ont créé un miroir quantique pour fonctionner aux plus petites échelles imaginables.
En 2020, une équipe de recherche a pu faire une seule couche de 200 atomes alignés se comporter collectivement pour réfléchir à la lumière, créant ainsi un miroir si petit qu'il ne peut pas être vu à l'œil nu.
En 2023, ils ont réussi à placer un seul atome contrôlé microscopiquement au centre du tableau pour créer un interrupteur quantique qui peut être utilisé pour contrôler si les atomes sont transparents ou réfléchissants.
Ce que les théoriciens ont prédit, et nous l'avons observé expérimentalement, c'est que dans ces structures ordonnées, une fois que vous absorbez un photon et qu'il est réémis, son réellement émis [dans une direction prévisible] et c'est ce qui en fait un miroir," dit le Dr Pascal Weckesser, chercheur postdoctoral à l'institut.
Cette capacité de contrôler la direction de la lumière réfléchie aux atomes pourrait avoir des applications futures dans un certain nombre de technologies quantiques comme, par exemple, les réseaux quantiques anti-pirate pour stocker et transmettre l'information.
Plus au nord-ouest à Oberkochen près de Stuttgart, des miroirs avec une autre propriété extrême sont fabriqués par Zeiss.
La société d'optique a passé des années à développer un miroir ultra plat qui est devenu un élément clé dans les machines qui impriment des puces informatiques, appelées machines de lithographie ultraviolet, ou VUE.
L'entreprise néerlandaise ASML est le leader mondial des EUV, et les miroirs Zeiss en sont une composante essentielle.
Les miroirs EUV de Zeisss peuvent réfléchir la lumière à de très petites longueurs d'onde qui permettent la clarté de l'image à une petite échelle, de sorte que de plus en plus de transistors peuvent être imprimés sur la même zone de wafer en silicium.
Pour expliquer à quel point les miroirs sont plats, le Dr Frank Rohmund, président de l'optique de fabrication de semi-conducteurs chez Zeiss, utilise une analogie topographique.
Si vous avez pris un miroir domestique et l'avez fait sauter jusqu'à la taille de l'Allemagne, le point d'élévation le plus élevé serait 5m.
Sur un miroir spatial [comme dans le télescope spatial James Webb], il serait de 2cm [0,75in].
Sur un miroir de VUE, il serait 0,1mm, explique-t-il.
Cette surface miroir ultra lisse combinée à des systèmes qui contrôlent le positionnement du miroir, également fabriqué par Zeiss, donne un niveau de précision équivalent à une lumière rebondissante d'un miroir EUV sur la surface de la Terre et à la prise d'une balle de golf sur la lune.
Alors que ces miroirs peuvent déjà sonner extrême, Zeiss a des plans d'amélioration, pour aider à faire des puces informatiques encore plus puissantes.
Nous avons des idées sur la façon de développer encore plus EUV.
D'ici 2030, l'objectif est d'avoir une puce avec un billion de transistors.
Aujourd'hui, nous sommes peut-être à une centaine de milliards. » Cet objectif s'est rapproché de la dernière technologie de Zeiss, qui permet l'impression d'environ trois fois plus de structures sur la même zone que la génération actuelle de machines de fabrication de puces.
L'industrie des semi-conducteurs a cette solide feuille de route qui fournit un battement de tambour pour tous les acteurs contribuant à la solution.
Avec cela, nous sommes en mesure de fournir des progrès en termes de fabrication de micropuces qui permet aujourd'hui des choses comme l'intelligence artificielle qui étaient impensables même il y a dix ans," dit le Dr Rohmund.
Ce que l'humanité comprendra et sera capable d'en dix ans reste à voir, mais les miroirs seront sans doute au cœur des technologies qui nous y conduisent.