La NASA fait progresser le télescope infrarouge lointain PRIMA vers sa conception complète

La NASA a fait passer PRIMA, un projet de télescope spatial dans l’infrarouge lointain, à l’étape suivante de son développement, selon des informations rapportées par mpg.de. Cette décision fait entrer la mission dans la phase B, au cours de laquelle sa conception préliminaire et les technologies nécessaires seront développées plus en détail.

PRIMA est la première mission de la nouvelle catégorie des Probe Explorers de la NASA, créée dans le cadre du programme Explorers de longue date de l’agence. Son programme scientifique proposé vise à étudier comment les planètes, les étoiles, les galaxies et les trous noirs se sont formés et ont évolué, tout en examinant l’histoire de la poussière, des éléments lourds et de l’eau dans l’Univers.

La mission doit encore franchir une revue de confirmation avant de pouvoir entrer dans la phase C, l’étape de mise en œuvre. Cette évaluation portera sur ses progrès techniques, la gestion du programme et les coûts. Si la NASA confirme le projet, le coût de la mission sera plafonné à 1,2 milliard de dollars, hors lancement et autres dépenses ne relevant pas du budget du projet. Le lancement de l’observatoire est actuellement prévu en 2033, et sa durée d’exploitation devrait être de cinq ans.

Un point de vue entre astronomie infrarouge et radioastronomie

PRIMA sera équipé d’un télescope de 1,8 mètre conçu pour réaliser des relevés profonds et sensibles dans les longueurs d’onde de l’infrarouge lointain. Cette partie du spectre électromagnétique peut révéler des rayonnements qui ne sont pas accessibles avec de nombreuses observations effectuées à des longueurs d’onde infrarouges plus courtes.

Le télescope est destiné à occuper une place importante entre des observatoires tels que le télescope spatial James Webb de la NASA et les installations radioastronomiques. En ajoutant des observations dans l’infrarouge lointain aux capacités de la flotte actuelle de télescopes spatiaux, les scientifiques espèrent suivre des processus difficiles à étudier dans une seule gamme de longueurs d’onde.

Parmi les questions que la mission prévoit d’examiner figurent l’origine des planètes situées au-delà du système solaire, l’évolution des galaxies et de leurs trous noirs centraux au cours de l’histoire cosmique, ainsi que l’accumulation de matériaux tels que la poussière et les éléments plus lourds. Ensemble, ces études pourraient aider les chercheurs à expliquer les conditions qui ont produit l’Univers tel que nous le voyons aujourd’hui.

Les instruments de PRIMA comprendront PRIMAger, un instrument d’imagerie, et FIRESS, un spectromètre de relevé amélioré dans l’infrarouge lointain. L’Institut Max-Planck d’astronomie, ou MPIA, a proposé de fournir des équipements optomécaniques et des composants électroniques de contrôle, dont deux miroirs d’orientation du faisceau à commande active.

Chaque miroir fonctionnerait selon deux axes en tant que hacheur de plan focal. Il servirait à déplacer et à stabiliser rapidement et avec précision le champ de vision d’un instrument, permettant à l’observatoire de pointer vers différentes régions du ciel tout en maintenant le contrôle requis pendant l’observation.

Le rôle du MPIA et le soutien international

Les équipements proposés s’appuient sur l’expérience du MPIA en astronomie infrarouge et spatiale. L’institut a déjà joué des rôles importants dans des missions telles que l’Observatoire spatial infrarouge, Herschel et Euclid de l’Agence spatiale européenne, ainsi que les télescopes spatiaux James Webb et Nancy Grace Roman de la NASA.

Les scientifiques du MPIA s’attendent à ce que les observations de PRIMA soutiennent les recherches menées par l’institut, notamment les travaux sur la formation des planètes et des étoiles. La contribution proposée par l’institut donnerait également à ses chercheurs accès à des données pertinentes pour ces domaines si la mission est menée à bien.

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Californie du Sud, dirigera PRIMA sous la responsabilité du Caltech. Le Goddard Space Flight Center et le Marshall Space Flight Center de la NASA sont également partenaires. Les participants internationaux mentionnés pour la mission comprennent le CNES français, l’ASI italienne, la DLR allemande, l’Agence spatiale canadienne, la KASI de Corée du Sud, la JAXA japonaise et l’Agence spatiale britannique. La DLR est l’organisme de financement direct du MPIA.

Pourquoi cette nouvelle catégorie de missions est importante

Le concept des Probe Explorers fait suite à une recommandation du rapport décennal 2020 sur l’astronomie et l’astrophysique des National Academies américaines. La NASA a évalué les études de missions candidates en fonction de leur valeur scientifique, de leur cohérence avec ce rapport, de la faisabilité de leurs plans de développement, de leur coût et de leur calendrier prévus, ainsi que des technologies qu’elles pourraient faire progresser pour de futurs observatoires de plus grande envergure.

PRIMA est développé dans le cadre d’une séquence plus large de grandes missions spatiales. Webb et Roman ont établi un modèle d’observatoires de la NASA fonctionnant pendant les deux moitiés de la décennie actuelle, tandis que PRIMA doit lancer la prochaine décennie de missions à hautes capacités.

Le programme Explorers au sens large est l’effort continu le plus ancien de la NASA pour offrir un accès relativement fréquent et peu coûteux à l’espace à des missions scientifiques pilotées par des chercheurs. Il a commencé avec Explorer 1 en 1958, qui a découvert les ceintures de radiation de la Terre, et a depuis donné naissance à plus de 100 missions. Parmi ses projets passés figurent Uhuru et le Cosmic Background Explorer, dont les chercheurs ont par la suite reçu des prix Nobel.

La NASA Goddard gère le programme pour le compte de la direction des missions scientifiques de l’agence, qui supervise les recherches sur la Terre, la météorologie spatiale, le système solaire et l’Univers au sens large. Le passage de PRIMA à la phase B constitue une étape importante, mais sa construction et son lancement restent tributaires de la revue de confirmation ultérieure.