Decadal Survey : la vision américaine de l’astronomie du futur

Decadal Survey : la vision américaine de l’astronomie du futur

Source : Par Rémy Decourt, Futura-Sciences

Les astronomes américains peuvent se réjouir. Les responsables scientifiques de leur discipline viennent de dévoiler la liste des grandes installations et autres instruments spatiaux qui ont leur priorité. Les partenariats internationaux et le leadership américain en sortent renforcés et le retour scientifique s’annonce considérable.

Le Conseil national de la recherche américain vient de dévoiler son rapport décennal (2010 Decadal Survey). Il identifie les principales priorités pour la prochaine décennie dans l’astronomie et l’astrophysique. Ces choix ont été établis sur la base d’objectifs scientifiques identifiés comme fondamentaux. Ce Decadal survey veut favoriser de nouvelles façons d’observer l’Univers et optimiser le retour scientifique et technologique de ces projets.

D’une décennie à l’autre, les buts restent les mêmes. Il est toujours question de physique fondamentale et d’une meilleur connaissance des premières étoiles et galaxies qui ont façonné l’Univers d’aujourd’hui. A cela s’ajoute la découverte de planètes habitables proches de la Terre.

Des progrès intimement liés à l’innovation technologique

La principale priorité est donnée au projet de télescope spatial WFirst de 1,5 mètre qui sera mis en orbite autour du deuxième point de Lagrange (L2), à quelque 1,5 million de kilomètres de la Terre. Ce télescope infrarouge devra déterminer pourquoi le taux d’expansion de l’Univers s'accélère et découvrir l’existence de mondes similaires au nôtre. Autre défi : nous éclairer sur les trous noirs et découvrir la nature et les propriétés de la mystérieuse énergie sombre.

Vient ensuite l’interféromètre Lisa qui pourrait être lancé vers 2018. Réalisé en collaboration entre l’Esa et la Nasa, il a pour objectifs de détecter les ondes gravitationnelles provenant de l'Univers et de recenser les trous noirs. Il se compose de 3 satellites séparés les uns des autres par 5 millions de kilomètres, en orbite autour du Soleil et dont le barycentre du triangle suit la Terre à une distance de 50 millions de kilomètres. Il sera également utilisé pour vérifier certaines théories de la Relativité générale.

Toujours dans l’espace, l’Observatoire spatial international à rayons X (IXO) est un projet qui rassemble l'Esa, la Nasa et la Jaxa. Son lancement est subordonné à la maîtrise de certaines technologies qui devaient être expérimentées sur les missions précurseurs Xeus (Esa) et Constellation-X (Nasa), aujourd’hui abandonnées. Sur le plan scientifique, on attend beaucoup de ce télescope qui pourrait révolutionné la connaissance des gaz chauds associés aux étoiles, aux galaxies et au trous noirs. Doté d’un miroir d’une superficie de 3 mètres carrés qu’il faudra rendre déployable pour tenir à l’intérieur d’un lanceur, IXO n’est pas envisagé avant la prochaine décennie. Il sera placé orbite autour du point de Lagrange L2.

Enfin, le Conseil national de la recherche souhaite jeter les bases d’une hypothétique mission spécifiquement conçue pour partir étudier des planètes similaires à la Terre relativement proches que l’on aurait réussi à découvrir.

De nouvelles portes ouvertes sur l’Univers

Au sol, la priorité est donnée au Large Synoptic Survey Telescope (LSST,) un télescope doté d'un miroir principal de 8,4 m, d'un miroir secondaire de 3,4 m, le plus grand miroir convexe jamais construit, et d'un miroir tertiaire de 5,0 m. Construite au Chili, sa caméra de quelque 3 milliards de pixels inaugurera une nouvelle façon de travailler. Capable de prendre des clichés toutes les 10 secondes, elle pourra suivre des phénomènes variables (à l’échelle de l’Univers) qui surviennent, évoluent ou se déplacent rapidement dans le temps. En dix années d’opérations, toutes les sources sur les 20.000 à 25.000 degrés carrés accessibles seront vues 2.000 fois chacune dans de nombreuses bandes, permettant des études de variabilité, de mouvements propres, et donnant aussi des mesures très robustes de leur forme. Le relevé final atteindra un décalage vers le rouge de 27,5.

Le Conseil national de la recherche recommande également d’appuyer les projets de très grands télescopes qui sont aujourd’hui techniquement réalisables dans une stratégie qui vise à garantir aux Etats-Unis son leadership dans l’astronomie au sol. Il pousse à renforcer les partenariats public-privé des projets existants comme celui du Grand Télescope Magellan (7 miroirs primaires de 8,4 m) et du télescope de trente mètres (TMT), tous les deux en concurrence avec le projet de télescope de 42 mètres de l’Eso.

Autres priorités, le projet de télescope submillimétrique de 25 mètres de diamètre CCAT (Cornell Caltech Atacama Telescope) qui, comme son nom l’indique, est porté principalement par l’Université de Cornell et le Caltech. Ce sera un outil de premier plan pour découvrir de façon extensive les sources qui seront pointées par l’interféromètre Alma, en cours de construction. Enfin, à échéance plus lointaine, il est recommandé une participation américaine à un projet international d’un réseau de télescopes fonctionnant le gamma pour observer l’Univers extrême.