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Les projets de mission de la Nasa pour scruter l'univers

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Comprendre l'origine de notre univers et sa phase d'inflation survenue juste après le Big Bang, en savoir davantage sur la matière interstellaire : les missions présélectionnées par la Nasa pour son programme Small Explorer peuvent en faire rêver plus d'un ! Au final, la Nasa n'en choisira que deux. L'annonce est prévue en 2017 en vue d'un lancement en 2020.

L'univers est loin d'avoir révélé tous ses mystères. Pour mieux le comprendre, dans le cadre de son programme Small Explorer, la Nasa lancera deux nouvelles missions en 2020. Cinq sont actuellement en lice et espèrent bien obtenir le financement nécessaire à leur développement. © Nasa

La Nasa a dévoilé fin juillet la liste des cinq missions mises en compétition dans le cadre de son programme Small Explorer. Typiquement, le budget de ces missions n'excède pas 125 millions de dollars soit 114 millions d'euros. Cependant, à l'intérieur de ce programme, la Nasa, comme elle le fait avec d'autres, a identifié deux missions dites « d'opportunité », pour lesquelles la participation financière se limite à quelque 65 millions de dollars soit plus de 59 millions d'euros. Généralement il s'agit d'un instrument, voire d'une participation américaine à une mission étrangère. À l'issue de la sélection, en 2017, seules deux missions pourront être réalisées : une mission standard et une mission d'opportunité.

Spherex veut sonder l'univers dans le proche infrarouge

Spherex est une mission ambitieuse qui fait le pari de sonder la totalité du ciel dans le proche infrarouge. Cette longueur d'onde a la particularité de pénétrer plus facilement les nuages de poussière. Cela permet aux astronomes de scruter l'intérieur de nébuleuses et d'observer la formation d'étoiles et de planètes qui, autrement, nous seraient invisibles. Le but du sondage Spherex est de mieux comprendre l'origine de notre univers en s'attardant sur l'origine et l’évolution des galaxies. Il tentera également de déterminer si des planètes extrasolaires sont susceptibles d'abriter une forme de vie. Si elle est sélectionnée, cette mission poursuivra les observations de Wise ; ce télescope est notamment utilisé pour débusquer des civilisations extraterrestres à l'intérieur de plusieurs centaines de milliers de galaxies.

Une chronologie de l'univers observable, du Big Bang (The Big Bang, en bas) jusqu'à aujourd'hui (Now, en haut). Les sondes Planck et Herschel sont représentées en haut du schéma. Notez la phase d'inflation ayant prodigieusement dilaté l'espace juste au moment du Big Bang. © Rhys Taylor, Cardiff University

IXPE et PRAXyS travailleront dans le rayonnement X

L'autre mission en compétition travaillera dans le rayonnement X, qui est la mesure et l'interprétation de la polarisation des ondes électromagnétiques. IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) doit améliorer notre compréhension de la façon dont l'émission de ce rayonnement électromagnétique de haute énergie est produit dans des objets tels que les étoiles à neutrons, les nébuleuses à vent de pulsar, les trous noirs stellaires et supermassifs.

Une autre mission dans le rayonnement X est également à l'étude. Il s'agit de PRAXyS (Polarimeter for Relativistic Astrophysical X-ray Sources) qui prévoit d'utiliser la polarimétrie des rayons X pour caractériser la géométrie et le comportement des sources de rayons X comme des trous noirs supermassifs, des pulsars, ou encore des magnétars et des supernovae.

Deux missions d'opportunité : Gusto et LiteBird

Gusto (Gal/Xgal U/LDB Spectroscopic/Stratospheric THz Observatory) est un observatoire aéroporté placé dans un ballon. Il étudiera l'origine des émissions radio à haute fréquence de la Voie lactée, notre galaxie, et une de ses proches voisines, le Grand Nuage de Magellan. Pour les astronomes qui portent ce projet, le but est d'étudier le cycle de vie de la matière interstellaire.

Quant au deuxième projet à recevoir un financement, ce n'est pas une mission. Il s'agit plus exactement d'une participation américaine à la mission japonaise LiteBird qui a notamment pour objectif de comprendre la phase d'inflation de l'univers primordial. Elle tracera la carte des fluctuations polarisés dans le fond diffus cosmologique, ou rayonnement thermique à 3 K. Il s'agit d'un reliquat de la période d'intense chaleur qu'a connu l'univers 380.000 ans après le Big Bang. Les chercheurs utiliseront cette carte pour découvrir la trace de signature des ondes gravitationnelles du Big Bang, ce qui pourrait apporter de nouveaux indices sur l'univers, alors âgés de seulement une fraction de seconde.

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