Quand la meilleure lunette échoue, la NASA craint de manquer d’espace.

Les grands observatoires des États-Unis – le Les télescopes spatiaux Hubble, Chandra, Compton et Spitzer ils se sont penchés sur l'inconnu et ont fait des découvertes révolutionnaires étoiles nouveau-nés, la matière noire et l'âge de l'univers.

Mais eCes télescopes, dont l'ère a commencé en 1990, vieillissent, s'ils ne sont pas morts. Et il n'y a pas de budget ou de volonté politique pour les remplacer. Cette triste réalité a été révélée il y a quelques jours, alors que deux intervenu à la suite de problèmes techniques, y compris Hubble, qui a temporairement arrêté son fonctionnement.

Réduire les budgets et retarder les projets signifie que les astronomes vont rater un aperçu du ciel avant que la NASA puisse lancer de nouveaux télescopes. Cela rendra certaines enquêtes impossibles à effectuer.

"Nous avons commencé à nous inquiéter", a déclaré l'astrophysicien Matt Mountain, président de l'Association des universités pour la recherche en astronomie, qui exploite le télescope Hubble pour le compte de la NASA. "Nous sommes confrontés à une perspective très décourageante en tant que communauté"ajouta-t-il." Certains champs n'auront tout simplement pas de télescope. Et la science ne le permettra pas autrement. "

Certains des questions importantes de la science -Comme ce qui est le énergie sombre ou s'il y a la vie au-delà du système solaire-, on ne peut y répondre que par l’intermédiaire des grands observatoires qui travaillent dans des secteurs particuliers du spectre lumineux.

Investir pour trouver la réponse à ces questions "est un choix pour le pays", a déclaré Paul Hertz, directeur de la division d'astrophysique de la NASA. "Les missions que nous faisons seront influencées par les priorités de la communauté, ainsi que les options de financement proposées par le système politique ".

Lors de sa conception, dans les années 70 et 80, la priorité était donnée au programme des grands observatoires, Quatre missions de télescopes couvrant tout le spectre de la lumière dans l’espace lancé entre 1990 et 2003. L'observatoire de rayons gamma Compton capture les explosions les plus énergétiques de l'univers. Le télescope spatial Spitzer recherche le rayonnement infrarouge d'exoplanètes et d'étoiles nouveau-nées. L'observatoire à rayons X de Chandra explore les profondeurs des trous noirs et la découverte de la matière noire et de l'énergie.

Le télescope spatial Hubble était le joyau de la couronne du programme: son immense plaque de collecte de la lumière dans les longueurs d’ondes ultraviolettes et visibles a aidé déterminer l'âge de l'univers. Aussi a révélé des trous noirs au centre des galaxies et photographié les objets les plus lointains qui avait été vu jusque-là.

Les télescopes spatiaux sont difficiles à concevoir et coûteux à construire. Mais ils sont nécessaires pour avoir une vision claire du cosmos. Même la nuit, l'atmosphère de la Terre déforme la lumière de l'espace et rend les images floues, alors que d'autres signaux, en particulier les rayons gamma, sont impossibles à voir.

L'utilisation conjointe augmente encore la puissance de ces télescopes. L'année dernière, les observations de Hubble, Chandra, Fermi et de dizaines d'autres télescopes ont permis aux astronomes confirmer les théories sur la physique fondamentale quand ils ont observé la collision de deux étoiles mortes.

Ils ne peuvent pas toujours avoir cette capacité.

Le télescope Compton a été perdu en 2001 suite à un problème de gyroscope (support permettant à un télescope de tourner et de pointer quelque chose) forcé l'agence spatiale à atterrir ou risquer de tomber hors de contrôle du ciel.

Spitzer, qui s’éloigne lentement de la Terre, mettra fin à sa mission lorsqu’il perdra contact avec l’année prochaine. Cette perte était attendue, mais les difficultés avec Hubble et Chandra constituaient un double coup inattendu.

Aucun des problèmes du navire n'est mortel, selon la NASA. Chandra s'est reconnectée en ligne quelques jours après qu'un défaut sur l'un de ses gyroscopes a forcé le télescope à fonctionner en mode sans échec. Hubble, qui souffre également d'une autre difficulté avec son gyroscope, devrait reprendre ses activités normales dans quelques semaines. La NASA s'attend à ce que les deux télescopes continuent à fonctionner jusqu'en 2020.

Malgré tout, le bref effleurement de l'oubli a durement choqué les astronomes.

"Les gens ont soudainement compris que Hubble ne vivrait pas éternellement", a déclaré Tom Brown, responsable de la mission Hubble à l'Institut scientifique du télescope spatial. Chandra a 19 ans. Hubble, 28 ans

Brown a souligné que les astronomes ont joué leur téléphone "non-stop" au cours des deux dernières semaines. "Ils pensent à ce qui va se passer ensuite."

Le programme d'astrophysique annuel d'un milliard de dollars de la NASA utilise actuellement huit grands télescopes pour étudier l'espace au-delà du système solaire. Parmi eux, tous sauf un sont dans leurs "missions étendues": Années de bonus au-delà de la période pour laquelle le navire a été conçu à l'origine.

Le Le seul observatoire spatial en construction de la NASA est le télescope spatial James Webb., dont le plateau aux bains d’or est destiné à Collectez le rayonnement infrarouge des objets les plus anciens de l'univers.

La NASA souhaitait que le temps de mission de Webb et de Hubble se chevauche considérablement. Mais le lancement de la 10 milliards de dollars géant a été retardé à plusieurs reprises parce que l'agence spatiale a dû faire face à Problèmes de conception et erreurs humaines coûteuses. Cette année, la NASA a annoncé que Webb ne sera pas lancé avant 2021, ce qui raccourcira le temps d’observation concertée.

Le prochain grand projet de la NASA serait le télescope d'inspection à large champ infrarouge, également destiné aux longueurs d'onde infrarouges, qui était considéré en 2010 comme la priorité astrophysique de la National Academy of Sciences. Mais le financement de l'observatoire Il est resté dans l'air après que le président Donald Trump ait omis le télescope de ses dernières demandes de budget.

Les perspectives de recherche dans d'autres parties du spectre de la lumière sont, au mieux, diffuses. Selon M. Brown, si Hubble échoue, il n'y aura pas de télescopes visibles ou ultraviolets à cette échelle. De même, la NASA n’a pas de grands observatoires à rayons X prêts à remplacer Chandra. Compton a été remplacé par le plus petit télescope Fermi, qui possède deux instruments par rapport aux quatre de Compton. Fermi a déjà 10 ans et a dépassé sa mission d'origine pendant cinq ans.

À l'astrophysique gamma, Julie McInery, responsable scientifique du projet Fermi, il s'inquiète du fait que même une lacune temporaire dans la couverture du télescope pourrait avoir des répercussions durables dans son domaine. "Vous devez avoir un niveau d'activité minimum dans n'importe quelle zone du télescope pour pouvoir l'expérience dans la communauté"il a ajouté.

Pour éviter de telles lacunes, la NASA devrait commencer à développer de nouvelles missions. La plupart des télescopes spatiaux nécessitent plusieurs décennies depuis sa conception jusqu'à son lancement.

Les agences spatiales d’autres pays participent déjà à de tels programmes. L'Agence spatiale européenne met au point l'Observatoire ATHENA à rayons X destiné à être lancé dans les années 2030. La Chine a annoncé en 2016 qu'elle construirait son propre télescope optique avec un champ de vision 300 fois supérieur à celui de Hubble.

"Leurs budgets augmentent", a déclaré Mountain.

Le budget de la NASA, d’autre part, n’a pas été assimilé à l’inflation aux États-Unis, et la part des dépenses fédérales affectée à l’agence a été réduit de près de moitié depuis 1980. L’agence était sous le microscope pour les retards drastiques et les coûts supplémentaires de la Webb, amèrement surnommé "le télescope qui mangeait de l'astronomie".

Il y a six mois, la NASA a annoncé qu'elle réduirait le budget des quatre propositions qu’elle envisage de lancer dans les années 2020. "Nous devons nous assurer que nous pouvons réaliser des progrès scientifiques et en même temps adhérer à un budget réaliste et exécutable"a commenté Hertz, directeur de la division astrophysique, plus tôt cette année.

Mais de gros budgets sont nécessaires. "Il sera difficile de reproduire les capacités des grands observatoires sans dépenser des ressources équivalentes", Fit remarquer Mountain. Le coût accumulé de Hubble a été d’environ 10 000 millions de dollars. Mais il a acheté des travaux de recherche lauréats du prix Nobel sur l'expansion accélérée de l'univers, entre autres travaux novateurs.

Hertz a reconnu que le La construction des successeurs des quatre grands observatoires nécessiterait un investissement beaucoup plus important de la part du gouvernement. "Certaines questions scientifiques nécessitent des observatoires extrêmement ambitieux et ne peuvent pas être réalisées à faible coût", a-t-il déclaré.

Détecter la vie en dehors du système solaire nécessite un télescope comme Webb. Expliquer le énergie sombre et pourquoi l'expansion de l'univers s'accélère il nécessite un instrument énorme et sensible comme l'infrarouge grand champ.

Hertz a déclaré que la NASA essayait de tirer le meilleur parti de ressources limitées. Au cours de la dernière mission de service à Hubble en 2009, le Les astronautes ont équipé le navire de plusieurs copies de sauvegarde de la plupart des composants matériels essentiels, ajoutant des décennies à sa vie.. À 19 ans, Chandra a dépassé la durée de sa mission initiale pendant plus de dix ans. L’échec du gyroscope est le premier problème de ce type qu’il a connu.

Les modestes "petits et moyens explorateurs", dont le coût oscille entre 120 et 200 millions USD, sont en constante évolution. Le satellite exoplanète en transit, un projet visant à rechercher des mondes inconnus autour des étoiles proches, a commencé ses opérations scientifiques à la mi-2018.

Même sans télescope à rayons gamma à l'horizon, McInery s'est dit optimiste. "Oui, nous nous éloignons d'un âge d'or car cet ensemble de grands observatoires disparaît", a-t-il admis. "Mais il y a de nouvelles choses qui viennent prendre leur place. Nous sommes au seuil d'une nouvelle ère"