Sommes-nous seuls? L'objectif de 30 ans de la NASA pour répondre à la plus grande question de l'astrophysique

Les 30 dernières années ont vu une révolution dans l'astronomie et notre compréhension de l'Univers. C'est en grande partie grâce à un nombre relativement restreint d'observatoires en orbite qui ont changé notre façon de voir notre cosmos.

Ces observatoires ont contribué aux observations de toutes les parties du spectre électromagnétique, de l'observatoire Compton Gamma Ray de la NASA à l'extrémité très haute énergie à HALCA, un radiotélescope japonais de 8 mètres à l'extrémité basse énergie. Ensuite, il y a le télescope spatial Hubble dans la partie visible du spectre, sans doute le plus grand télescope de l'histoire.

Il est juste de dire que ces observatoires ont eu un effet profond non seulement sur la science, mais sur l'histoire de l'humanité.

Une question intéressante est donc : et ensuite ? Aujourd'hui, on apprend, du moins en ce qui concerne la NASA, avec la publication de la feuille de route de l'organisation pour l'astrophysique pour les 30 prochaines années. Les futures missions spatiales identifiées dans ce document auront une profonde influence sur l'avenir de l'astronomie mais aussi sur l'évolution de la technologie de l'imagerie en général.

Alors qu'est-ce que la NASA a dans sa manche ? Pour commencer, il dit que son objectif en astrophysique est de répondre à trois questions : sommes-nous seuls ? Comment est-ce qu'on est arrivés ici? Et comment fonctionne notre univers ?

Commençons donc par la première question. La découverte la plus importante en astronomie de ces dernières années est peut-être que la Voie lactée est jonchée de planètes, dont beaucoup doivent avoir des conditions propices à la vie. Il n'est donc pas surprenant que la NASA vise d'abord à comprendre l'éventail des planètes existantes et les types de systèmes planétaires qu'elles forment.

Le télescope spatial James Webb, successeur de Hubble dont le lancement est prévu en 2018, étudiera les atmosphères des exoplanètes, ainsi que le Large UV Optical IR (LUVOIR) Surveyor dont le lancement est prévu dans les années 2020. Ensemble, ces télescopes peuvent produire des résultats tout aussi spectaculaires que ceux de Hubble.

Pour compléter la mission Kepler, qui a trouvé de nombreuses planètes chaudes en orbite autour de toutes sortes d'étoiles, la NASA prévoit également la mission WFIRST-AFTA qui recherchera des planètes froides et flottantes à l'aide de lentilles gravitationnelles. Son lancement est actuellement prévu au milieu des années 2020.

Au-delà de cela, la NASA espère construire une mission ExoEarth Mapper qui combine les observations de plusieurs grands télescopes spatiaux optiques pour produire les premières images résolues d'autres Terres. Pour la première fois, nous identifierons les continents et les océans - et peut-être les signatures de la vie - sur des mondes lointains, indique le rapport.

Pour aborder la deuxième question – comment en sommes-nous arrivés là ? – la NASA espère retracer les origines des premières étoiles, amas d'étoiles et galaxies, encore une fois en utilisant JWST, LUVOIR et WFIRST-AXA. Ces missions retraceront également directement l'histoire des galaxies et du gaz intergalactique à travers le temps cosmique, scrutant près de 14 milliards d'années dans le passé, dit-il.

Et pour comprendre comment fonctionne l'univers, la NASA espère observer les événements les plus extrêmes de l'univers, en scrutant l'intérieur des étoiles à neutrons, en observant les collisions des trous noirs et même en observant les premières nanosecondes du temps. Une partie de cela impliquera une toute nouvelle façon d'observer l'univers à l'aide d'ondes gravitationnelles (tant que les détecteurs d'ondes gravitationnelles terrestres d'aujourd'hui repèrent enfin quelque chose d'intéressant).

Les défis technologiques dans tout cela seront immenses. La NASA a besoin de tout, des optiques plus grandes et plus légères et des dispositifs d'imagerie à contraste extrêmement élevé aux matériaux intelligents et aux micro-propulseurs avec une précision de positionnement sans précédent.

Une chose que la feuille de route de la NASA ne mentionne pas, c'est l'argent et la gestion, les deux problèmes les plus épineux du secteur spatial. Il est probable que la NASA n'aura pas à transpirer trop fort pour les fonds dont elle a besoin pour mener à bien ces missions. Il est beaucoup plus probable que tout sommeil perdu sera dû au type de mauvaise gestion et de mauvaise surveillance qui a mis à genoux de nombreuses missions de plusieurs milliards de dollars.

Et tandis que la NASA espère qu'une nouvelle génération de technologies de pointe pour fabriquer de meilleurs observatoires spatiaux, elle est étrangement silencieuse sur le type de technologie qui sera nécessaire pour mieux gérer ces missions.

La NASA pourrait bien faire valoir en public que le développement de meilleures technologies et techniques de gestion ne fait pas partie de sa mission principale. Mais en privé, il doit réfléchir sérieusement à la manière de réduire les problèmes tels que les dépassements de coûts et de temps qui ont affecté le JWST.

La seule façon de changer cela sera de faire d'une meilleure gestion de la mission un objectif central.

Réf : arxiv.org/abs/1401.3741 : Enduring Quests-Daring Visions (Astrophysique de la NASA dans les trois prochaines décennies)

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