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Quelles sont les quatre missions (très) ambitieuses retenues par la NASA pour les années 2030 ?

K2-18b et son voisin, K2-18c nouvellement découvert, sont en orbite autour de l'étoile naine rouge k2-18 localisée à 111 années-lumière dans la constellation du Lion. Crédits : Alex Boersma

L’astrophysique des années 2030 commence à se jouer dès maintenant. Quatre missions ont récemment été sélectionnées par la NASA en vue d’un développement futur, et toutes sont ambitieuses. Quel que soit le concept choisi, il devrait révolutionner notre vision de l’Univers.

Avec le lancement récent du satellite TESS, les télescopes spatiaux de nouvelle génération qui seront déployés dans les années à venir feront l’objet d’une attention particulière. Cela inclut non seulement le télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu en 2020, mais aussi d’autres instruments qui seront déployés dans les années 2030. Quatre concepts de mission ont récemment été retenus par la NASA. Ceux-ci reprendront là où des missions comme Hubble, Kepler, Spitzer et Chandra se sont arrêtées, mais auront une plus grande sensibilité. En tant que tels, ces futurs projets pourraient nous révéler quelques-uns des plus grands mystères de l’Univers.

Comme prévu, ces concepts de mission sont soumis à l’enquête décennale 2020 de la NASA et couvrent un large éventail d’objectifs scientifiques – de l’observation des trous noirs lointains et de l’Univers précoce à l’étude des exoplanètes autour des étoiles voisines, en passant par l’étude des corps de notre système solaire. Des dizaines d’idées ont été soigneusement validées par la communauté scientifique, mais seulement quatre ont été sélectionnées comme étant dignes d’être poursuivies.

Parmi ces quatre concepts retenus, vous retrouverez le Grand Géomètre Ultraviolet / Optique / Infrarouge (LUVOIR), un observatoire spatial géant développé dans la tradition du télescope spatial Hubble. Celui-ci serait doté d’un grand miroir segmenté d’environ 15 mètres de diamètre. En comparaison, le James Webb Telescope (actuellement le télescope spatial le plus sensible au monde) présentera un miroir principal de 6,5 mètres de diamètre. L’idée sera alors de capturer la lumière d’objets faibles et distants, formés durant la prime jeunesse de notre Univers. LUVOIR pourrait également directement visualiser les planètes de la taille de la Terre et évaluer leurs atmosphères. Une mission ambitieuse, donc.

Le télescope LUVOIR
Crédits : NASA / GSFC

A également été retenu le télescope spatial Origins (OST). Tout comme le télescope spatial Spitzer et l’observatoire spatial Herschel, cet outil infrarouge offrirait 10 000 fois plus de sensibilité que n’importe quel autre télescope – notamment dans l’infrarouge. Ses objectifs incluent l’observation des contrées les plus éloignées de l’Univers, le tracé de la trajectoire de l’eau à travers la formation des étoiles et des planètes, et la recherche de signes de vie dans les atmosphères des exoplanètes. Pour ce faire, l’instrument s’appuiera sur un miroir de 9 mètres de diamètre et sur des détecteurs maintenus à une température d’environ -269 ° C.

Ensuite nous retrouvons l’Habitable Exoplanet Imager (HabEx), développé par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA. À l’instar de LUVOIR, ce télescope permettrait également d’imager directement les systèmes planétaires pour analyser la composition des atmosphères des planètes à l’aide d’un grand miroir segmenté. En outre, il étudierait les premières époques de l’histoire de l’Univers et le cycle de vie des étoiles les plus massives, éclairant ainsi la formation des éléments nécessaires à la vie.

Un premier aperçu du télescope HabEx.  Crédits : NASA / JPL

Tout comme LUVOIR, HabEx serait capable de mener des études dans les longueurs d’onde ultraviolettes, optiques et dans le proche infrarouge, et serait capable de bloquer la luminosité d’une étoile afin qu’elle puisse voir la lumière réfléchie par les planètes en orbite autour.

Dernier concept : la mission dénommée Lynx, qui s’attaquera aux rayons X provenant des trous noirs supermassifs au centre des premières galaxies de l’Univers. «On a observé que les trous noirs supermassifs existaient beaucoup plus tôt dans l’Univers que ne le prédisent nos théories actuelles», explique Rob Petre, membre de l’étude Lynx. «Nous ne comprenons pas comment de tels objets massifs se sont formés si tôt : les étoiles commençaient à peine à se former. Pour le comprendre, nous avons besoin d’un télescope à rayons X pour observer les tout premiers trous noirs supermassifs de l’Univers“.

Quelle que soit la mission choisie par la NASA (elles ne se feront pas toutes en même temps, faute de budget), l’agence et les centres individuels ont d’ores et déjà commencé à investir dans ces concepts. Avec le déploiement de TESS et le lancement du James Webb Telescope d’ici 2020, les leçons apprises au cours des prochaines années seront également certainement intégrées à ces missions. De profondes découvertes sur l’Univers sont donc à prévoir.

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