La philanthropie peut-elle accélérer la construction d'un télescope phare ?

Le terme « New Space » est désormais couramment employé dans les secteurs de la fusée et des satellites pour désigner un nouveau modèle de développement axé sur la rapidité, inspiré de la mentalité de la Silicon Valley : « avancer vite et (espérons-le) ne rien casser ». Étant donné que plusieurs fondateurs d'entreprises de fusées et de satellites sont issus de la Silicon Valley, cela n'a rien d'étonnant. Cette mentalité a néanmoins entraîné une croissance exponentielle du nombre de satellites en orbite, ainsi qu'une diminution exponentielle du coût de leur mise en orbite.

Un nouvel article, récemment publié sous forme de prépublication sur arXiv par des chercheurs de Schmidt Space et de divers instituts de recherche, expose les plans de l'observatoire spatial Lazuli, qui espère appliquer cette même approche aux missions d'observatoire spatial phares.

Si vous n'avez jamais entendu parler de Schmidt Space, vous n'êtes pas le seul. Il s'agit d'un projet philanthropique d'Eric Schmidt, ancien PDG de Google, et de son épouse Wendy. Ce sont eux qui financent ce projet de télescopes spatiaux privés, d'un coût de 500 millions de dollars.

La logique du projet est simple : les observatoires financés par les contribuables, comme le télescope spatial James Webb (JWST) et le futur télescope spatial Nancy Grace Roman, doivent utiliser des technologies éprouvées en vol ou totalement sécurisées, ce qui explique leurs coûts exorbitants. Le JWST a coûté à lui seul 10 milliards de dollars au final, et Roman devrait atteindre les 3 milliards de dollars de dépenses. Ces coûts permettent de garantir le bon fonctionnement de tous les systèmes et, espérons-le, d'éviter que les contribuables ne voient des milliards de dollars de leurs impôts partir en fumée.

 
Heureusement pour M. Schmidt, même si Lazuli finit par se désintégrer, il pourra toujours se consoler avec sa fortune restante de 36 milliards de dollars. En réalité, c'est d'ailleurs l'un des objectifs de la mission : une expérience visant à prouver que la philosophie du « faire vite et prendre des risques » fonctionne même pour les observatoires spatiaux les plus coûteux et les plus prestigieux.

Afin de limiter les coûts, jusqu'à 80 % du télescope sera composé de pièces standard. L'appartenance au groupe Schmidt Sciences permet également de s'affranchir des lourdeurs bureaucratiques et des processus décisionnels politiques qui retardent inévitablement les programmes financés par l'État.

Alors, quelle est la place de Lazuli dans le contexte plus large des observatoires spatiaux ? Le JWST est déjà opérationnel et transmet des images spectaculaires vers la Terre, publiant apparemment un nouvel article scientifique chaque semaine. Roman est le prochain grand télescope spatial à être lancé, sa date de lancement étant actuellement prévue pour mai 2027. Cependant, ces deux télescopes présentent des faiblesses pour la détection de phénomènes transitoires, tels que les kilonovae ou les fusions de trous noirs produisant des ondes gravitationnelles. Ces événements se produisent sur une échelle de temps de quelques heures, et non de plusieurs jours, et nécessitent une réaction quasi immédiate du plus grand nombre possible d'observatoires pour les observer.

Le JWST, tout simplement, ne peut pas se déplacer assez rapidement. Bien qu'il soit capable de capturer des images à très haute résolution de sa cible, il ne peut pas pivoter (ou « se déplacer », comme on dit dans le jargon des télescopes spatiaux) assez vite pour se positionner correctement et observer ces événements avant qu'ils ne se terminent. Roman, quant à lui, est un télescope d'observation. Il se concentre sur de vastes portions du ciel à tout moment, mais il n'a pas la capacité de résoudre les systèmes stellaires ou les galaxies individuelles avec la même précision que Lazuli.

Le suivi de « cibles d'opportunité » est le point fort de Lazuli. Le télescope sera conçu pour se déplacer le plus rapidement possible (idéalement en une heure et demie) vers une nouvelle cible afin d'observer un maximum de données sur des événements de courte durée, comme ceux qui génèrent des ondes gravitationnelles. Pour ce faire, il devra collaborer avec d'autres observatoires terrestres, tels que LIGO, le détecteur d'ondes gravitationnelles. De plus, il bénéficiera de l'avantage d'être situé dans l'espace, sans être gêné par la couverture nuageuse ou la lumière du jour qui pourraient obstruer l'observation des phases initiales cruciales de ces événements.

Lazuli utilisera également sa caméra contextuelle à grand champ pour capturer les phénomènes transitoires. À l'instar de Roman, cette caméra observera une vaste portion du ciel grâce à 23 capteurs CMOS distincts. Elle fournira un contexte supplémentaire aux autres instruments embarqués et pourra détecter de faibles variations de luminosité stellaire, signes de transits d'exoplanètes. En théorie, Lazuli devrait donc être capable de détecter des planètes de la taille de la Terre autour d'étoiles semblables au Soleil relativement proches.

Non seulement elle pourra détecter ces exoplanètes, mais elle devrait également pouvoir les photographier directement. Elle utilisera une technologie appelée coronographe à vortex vectoriel (VVC), associée à une série de miroirs déformables, afin de réduire la lumière des étoiles de chaque système jusqu'à 10 millions de fois. Un VVC est prévu pour l'observatoire des mondes habitables de la NASA, dont le lancement est encore à plusieurs décennies. Lazuli pourra donc servir de plateforme de démonstration technologique pour ce concept bien avant sa mise en œuvre dans le cadre d'une mission financée par les contribuables.

L'aspect le plus impressionnant de ce projet réside peut-être dans le fait que la mission entière devrait être conçue, définie, construite et lancée en un peu plus de trois ans. Actuellement, Schmidt Space prévoit un cycle de développement de trois à cinq ans pour cet observatoire spatial colossal, un délai exponentiellement plus court que celui de tout système comparable développé par une agence spatiale gouvernementale. Compte tenu de sa taille supérieure à celle de Hubble, ce serait un délai absolument stupéfiant. Il faut toutefois reconnaître que les acteurs du New Space ont tendance à largement sous-estimer le temps nécessaire à la réalisation d'un projet.

Même si cela prend deux fois plus de temps, le monde bénéficiera tout de même d'un nouvel observatoire spatial de pointe dans les prochaines décennies. Ou bien, il tirera une leçon à 500 millions de dollars des dangers liés à la précipitation dans les projets d'astrophysique de grande envergure. Heureusement pour M. Schmidt, s'il laisse simplement ses 36 milliards de dollars restants dans un fonds indiciel S&P, il récupérera environ 40 fois le coût total du projet sur les cinq années de développement. Ainsi, même s'il sera peut-être déçu, il ne sera certainement pas ruiné.

Détails de la publication : Arpita Roy et al., « L’observatoire spatial Lazuli : architecture et capacités », arXiv (2026). DOI : 10.48550/arxiv.2601.02556

Par Andy Tomaswick, Universe Today
Édité par Gaby Clark , revu par Andrew Zinin
Fourni par Universe Today