La Nasa travaille au lancement d’un ballon géant — ici en vue d’artiste. Depuis la stratosphère terrestre, il étudiera le monde dans le domaine de l’infrarouge lointain. © Nasa, Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab, Michael Lentz

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Asthros, le ballon géant de la Nasa qui fera « des observations jamais tentées auparavant »

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Une équipe de la Nasa travaille à mettre au point un gigantesque ballon avec pour ambition de mieux comprendre les processus de formation des étoiles. Alors qu'elle pourrait sembler désuète, la technologie offre de nombreux avantages dont les astronomes comptent bien tirer parti.

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Trente ans que la Nasa mène un programme dédié aux ballons scientifiques. Chaque année, l'agence spatiale américaine lance ainsi entre 10 et 15 missions. Des missions moins chères que les missions spatiales. Et avec des délais raccourcis. Des missions aussi, qui permettent de prendre plus de risques technologiques. Comme ce sera le cas pour celle qui doit être lancée en décembre 2023 depuis l'Antarctique. La phase de conception vient de s'achever et d'ici quelques jours débuteront les premiers tests de fonctionnement.

Un ballon de 150 mètres de long qui flottera à quelque 40 kilomètres d'altitude. C'est environ quatre fois plus haut qu'un avion de ligne, mais encore assez éloigné des frontières de l'espace fixées à une centaine de kilomètres d'altitude. Sous le ballon, une gondole qui transportera un télescope composé d'une antenne parabolique de 2,5 mètres et d'une série de miroirs, lentilles et détecteurs. Objectif : mener des observations dans le domaine de l'infrarouge lointain, des longueurs d'onde bloquées par l'atmosphère de notre Terre, mais qui deviennent accessibles à cette altitude.

« Avec Asthros -- pour Astrophysics stratospheric telescope for high spectral resolution observations at submillimeter-wavelenghts --, nous visons à faire des observations astrophysiques qui n'ont jamais été tentées auparavant. La mission ouvrira la voie à de futures missions spatiales en testant de nouvelles technologies et en formant la prochaine génération d'ingénieurs et de scientifiques », précise Jose Siles, ingénieur en chef du projet Asthros au Jet Propulsion Laboratory dans le communiqué de la Nasa.

Percer les mystères de la formation des étoiles

Asthros sera notamment équipé d'un instrument destiné à mesurer la densité, le mouvement et la vitesse des gaz autour des étoiles nouvellement formées. Il réalisera ainsi des cartes 3D de quatre régions en particulier dont deux de formation d’étoiles au sein de la Voie lactée. Il pourra également, pour la première fois, y détecter deux types spécifiques d'ions azote qui indiqueraient que des vents stellaires ou des explosions de supernova ont remodelé des nuages de gaz.

La nébuleuse de la Carène est l’une des régions visées par Asthros car elle est connue pour former des étoiles dans notre Voie lactée. © Nasa, ESA, N.Smith (Université de Californie, Berkeley) et al., Hubble Heritage (STScI/AURA)

Dans un processus connu sous le nom de rétroaction stellaire, de telles explosions violentes peuvent, sur des millions d'années, disperser le matériau environnant et empêcher la formation d'étoiles. Mais la rétroaction stellaire peut également provoquer l'agglutination des matériaux, accélérant la formation d'étoiles. Et c'est ce processus que les astronomes espèrent mieux comprendre grâce à Asthros. De quoi affiner ensuite les modèles d'évolution des galaxies. Car « la rétroaction stellaire est le principal régulateur de la formation d'étoiles tout au long de l'histoire de l'Univers », estime Jorge Pineda, chercheur principal du programme d'Asthros.

La mission dérivera pendant trois semaines au-dessus de l'Antarctique, dans les courants aériens. Une période pendant laquelle les astronomes pourront contrôler précisément la direction dans laquelle le télescope pointera et récupérer des données en temps réel. Une fois la mission terminée, le télescope sera ramené sur Terre grâce à un parachute. Il pourra ensuite être réutilisé.

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