La NASA fait progresser l’observatoire infrarouge lointain PRIMA vers sa phase de développement

La NASA a fait passer PRIMA, un observatoire spatial prévu pour l’infrarouge lointain, à l’étape suivante de son développement. L’agence a annoncé cette décision le 23 septembre, faisant de la mission le premier projet candidat d’une nouvelle catégorie de projets d’astrophysique appelée Probe Explorers, selon Open Access Government.

Le passage à la phase B impliquera la production d’une conception préliminaire et la maturation des technologies nécessaires à la construction de l’observatoire. PRIMA ne sera pas encore autorisé à entrer pleinement en phase de réalisation. La NASA devrait tenir ultérieurement une revue de confirmation destinée à examiner les progrès techniques de la mission, ses coûts prévisionnels et son calendrier, avant de décider si elle peut poursuivre son développement.

Si la NASA approuve la mission, les dépenses liées à son projet seront plafonnées à 1,2 milliard de dollars. Ce montant n’inclut pas le lancement ni les autres dépenses extérieures au projet lui-même. Le plan actuel de l’agence prévoit le lancement de PRIMA en 2033 et une durée de fonctionnement initiale de cinq ans.

Observer l’Univers dans l’infrarouge lointain

PRIMA est destiné à observer des longueurs d’onde qui se situent dans la partie infrarouge lointain du spectre électromagnétique. Son télescope mesurerait environ 5,9 pieds de diamètre. Les observations dans cette gamme peuvent révéler des détails que les instruments opérant dans la lumière visible et les télescopes infrarouges à plus courte longueur d’onde ne peuvent pas facilement détecter.

La mission est conçue pour compléter les observatoires existants, notamment le télescope spatial James Webb. En travaillant à des longueurs d’onde plus grandes, PRIMA pourrait contribuer à relier les types d’observations réalisées par les instruments infrarouges à celles associées à la radioastronomie. Cette couverture plus étendue offrirait aux chercheurs un autre moyen d’étudier des matières et des processus difficiles à analyser uniquement dans la lumière visible.

Parmi les questions que les scientifiques espèrent étudier figure la manière dont les planètes se forment en dehors du Système solaire. L’observatoire pourrait également contribuer aux recherches sur la croissance des galaxies et des trous noirs qui se trouvent en leur centre. Un autre objectif consiste à retracer la propagation de la poussière et des éléments lourds au cours de l’histoire du cosmos.

Ces sujets sont liés. La poussière et les éléments plus lourds que les constituants les plus simples de l’Univers influencent la matière disponible pour former les étoiles et les planètes, tandis que les galaxies et leurs trous noirs centraux se développent parallèlement. Les observations dans l’infrarouge lointain peuvent donc fournir des informations sur plusieurs étapes de l’évolution cosmique.

Une nouvelle voie pour les missions d’astrophysique

Le développement de PRIMA s’inscrit dans les recommandations du Decadal Survey 2020 des National Academies consacré à l’astronomie et à l’astrophysique. Cet examen recommandait à la NASA de créer une catégorie Probe Explorer capable de mener d’importantes recherches scientifiques tout en faisant progresser des technologies susceptibles d’être utiles ultérieurement à des observatoires spatiaux beaucoup plus grands.

La NASA a évalué les concepts proposés en prenant en compte leur potentiel scientifique, leur faisabilité technique, leur approche du développement, leurs coûts et leurs calendriers prévus. PRIMA a été retenu à l’issue de cette évaluation et doit désormais passer au travail d’ingénierie plus détaillé de la phase B.

La mission sera gérée par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Californie du Sud. Le Goddard Space Flight Center et le Marshall Space Flight Center de l’agence y participeront également. Des contributeurs internationaux sont attendus de la part d’agences spatiales et d’instituts de recherche en France, en Italie, en Allemagne, au Canada, en Corée du Sud, au Japon et au Royaume-Uni.

Dans la continuité de l’héritage du programme Explorers

PRIMA rejoindra le programme Explorers de la NASA, un dispositif établi de longue date qui a offert des possibilités relativement régulières et moins coûteuses pour les missions de recherche spatiale. Le programme a commencé avec Explorer 1 en 1958 et a depuis soutenu plus de 100 missions.

Son histoire comprend Uhuru et le Cosmic Background Explorer. Les découvertes de ces engins spatiaux ont contribué à des travaux de recherche qui ont par la suite été récompensés par un prix Nobel, montrant comment des missions ciblées peuvent produire d’importantes avancées scientifiques sans faire partie des programmes de la NASA consacrés à ses plus grands observatoires.

PRIMA prolongerait cette approche dans une région du spectre qui demeure relativement difficile à observer. Sa sélection ne garantit pas que le télescope sera lancé, mais elle constitue une étape importante vers l’élargissement des capacités d’astrophysique de la NASA et la préparation de l’étude de phénomènes invisibles dans les modes d’observation plus familiers.