Fusions d’étoiles à neutrons, supernovas… Certains cataclysmes cosmiques échappent à Hubble, trop lent à pivoter pour les saisir à temps. Mais la NASA vient de confirmer UVEX, le télescope ultraviolet qui les observera juste après leur apparition.
Fin août, le télescope Nancy Grace Roman a pris son envol avec la mission de percer les mystères de la matière noire. Mais dans la foulée, le Swift, l’observatoire qui scrutait les sursauts gamma, a poursuivi sa chute pour venir s’abîmer dans l’atmosphère début novembre. Quant au vénérable Hubble, la NASA vient de lancer un appel au secteur privé pour tenter de lui offrir une seconde vie car il se dirige, lui aussi, vers sa destruction. Mais pas de panique : l’agence spatiale prépare la relève.
Cartographie du ciel
Car c’est désormais officiel : UVEX, pour UltraViolet EXplorer, n’est plus un simple projet. La NASA vient de lui faire passer avec succès la revue « KDP-C », un examen technique et budgétaire qui scelle l’engagement définitif de l’agence. Elle promet ainsi un lancement d’ici à janvier 2031, pour un coût total de 590 millions de dollars.
Le télescope a été retenu en 2024 via le programme Explorers, le plus ancien de la NASA, qui a envoyé plus de 90 missions dans l’espace depuis Explorer 1 en 1958. Fiona Harrison, professeure de physique au prestigieux Caltech, en est la responsable scientifique, et va collaborer avec l’université de Californie à Berkeley, le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Northrop Grumman et Space Dynamics Laboratory pour le mener à bien. De quoi concrétiser « un audacieux bond en avant », estime Ray Jayawardhana, président de Caltech.
Sa mission de fond va ainsi consister à dresser les premières cartes profondes de l’ensemble du ciel en ultraviolet, une lumière invisible à l’œil nu. Il y parviendra grâce à des capteurs CMOS conçus par Caltech, qui lui offriront un bond de sensibilité inégalé dans ce domaine.
Ses cartes viendront compléter celles de SPHEREx, qui observe en infrarouge, du télescope terrestre Vera C. Rubin, qui scrute l’hémisphère Sud en lumière visible, et du Nancy Grace Roman, tout juste lancé. Ensemble, ils dessineront une carte de l’Univers sur une large part du spectre lumineux.
Tous les événements qu’UVEX va scruter
Mais surtout, UVEX va se spécialiser dans l’observation des étoiles à neutrons, ces cadavres d’étoiles si denses qu’ils concentrent une à deux fois la masse du Soleil dans une boule d’une vingtaine de kilomètres. Quand deux d’entre elles se percutent, elles créent un environnement d’une violence extrême.
Ces fusions sont aujourd’hui détectées grâce aux ondes gravitationnelles. Les scientifiques observent ensuite leurs conséquences en lumière, des rayons gamma aux ondes radio. UVEX ajoutera l’ultraviolet, et pourra pivoter pour regarder l’événement très peu de temps après qu’il s’est produit.
Le télescope s’intéressera aussi aux supernovas, qui marquent la mort des étoiles massives et la naissance d’étoiles à neutrons et de trous noirs. Celles-ci se produisent lorsqu’une étoile massive n’a plus de carburant pour sa fusion nucléaire et ne peut plus résister à sa propre gravité : son cœur s’effondre et ses couches externes sont projetées vers l’extérieur.
Il devrait également nous renseigner sur les étoiles bleues dont les couches externes d’hydrogène ont été arrachées par une étoile compagnon. Car elles offrent aux chercheurs une occasion unique d’étudier l’intérieur des étoiles, habituellement masqué. Enfin, UVEX pourra repérer des millions de petites galaxies proches et faibles, remplies de jeunes étoiles qui émettent une vive lumière ultraviolette.
Elles se trouvent bien plus près de la Voie lactée que celles observées aujourd’hui par le télescope James-Webb. « Chaque fois que l’on regarde le ciel dans une nouvelle longueur d’onde, on apprend quelque chose de nouveau et d’inattendu », précise Kareem El-Badry, professeur associé d’astronomie à Caltech. De quoi nous aider à percer un peu plus les mystères du cosmos.
KDP‑C (Key Decision Point‑C) est une étape formelle du processus de gestion de projets de la NASA qui valide l’engagement de l’agence sur une mission. Elle sert à figer une architecture technique jugée mûre et un budget/planning réalistes, après examen des risques et des marges. Une fois KDP‑C franchi, le projet passe en phase de développement avec des objectifs, coûts et jalons de référence (baseline) beaucoup plus difficiles à modifier. Ce jalon conditionne aussi la contractualisation industrielle et l’enchaînement vers l’intégration et les tests.
L’ultraviolet (UV) met en évidence des phénomènes énergétiques et des populations d’étoiles jeunes et chaudes, souvent moins visibles en lumière optique ou en infrarouge. Observer en UV depuis l’espace est crucial, car l’atmosphère terrestre absorbe une grande partie de ces longueurs d’onde. Une « cartographie profonde » signifie imager très large (tout le ciel) tout en étant sensible à des sources très faibles, ce qui permet des catalogues massifs et homogènes. Ces cartes servent ensuite de référence pour comparer les objets à travers plusieurs bandes (UV, visible, IR) et mieux contraindre leur température, leur activité et leur évolution.
Dans un télescope, la sensibilité dépend notamment de l’efficacité quantique (capacité à convertir les photons en signal) et du bruit de lecture des capteurs. Des CMOS modernes peuvent améliorer le rapport signal/bruit, ce qui aide à détecter des objets plus faibles ou à réduire le temps de pose pour une même qualité d’image. En UV, où le flux de photons peut être faible et où les contraintes instrumentales sont fortes, gagner en efficacité se traduit directement par une meilleure profondeur de cartographie et des mesures plus précises. L’autre atout est la lecture rapide et flexible, utile pour surveiller de larges champs et suivre des phénomènes variables.
