La NASA a sélectionné le télescope spatial PRIMA pour lancer sa nouvelle catégorie de missions de classe intermédiaire, baptisée Probe Explorers. Prévu pour un lancement en 2033 et doté d’un budget plafonné à 1,2 milliard de dollars, l’observatoire explorera l’univers en infrarouge lointain pour percer la formation des planètes et des trous noirs.
L’Agence spatiale américaine prépare déjà la suite de ses grands observatoires après le télescope James-Webb et le télescope spatial Roman. Le 23 septembre 2026, l’agence a annoncé l’avancement du projet PRIMA — acronyme de PRobe far-Infrared Mission for Astrophysics — vers la phase B de son développement, qui correspond à la conception préliminaire et aux travaux technologiques. Cette décision marque une étape clé pour la mission, retenue parmi les propositions évaluées dans le cadre du programme Explorers, dont les origines remontent au lancement d’Explorer 1 le 31 janvier 1958.
Une première classe intermédiaire pour combler l’angle mort de l’infrarouge lointain
Le télescope PRIMA s’inscrit dans une toute nouvelle catégorie de missions scientifiques de taille intermédiaire que la NASA appelle Probe Explorers, une initiative découlant d’une recommandation formulée par des astrophysiciens à travers le rapport de consensus de la Decadal Survey de 2020 émis par les National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Ces sondes se positionnent entre les petites missions fréquentes et les observatoires pharaoniques de classe flagship, s’inscrivant dans un programme qui totalise plus de cent missions depuis ses débuts. Le budget du projet est strictement plafonné à 1,2 milliard de dollars, hors coûts de lancement et autres dépenses non liées au projet, une somme nettement inférieure aux quelque 10 milliards de dollars requis pour le James-Webb.
Sur le plan scientifique, l’appareil répond à une lacune majeure des observations spatiales actuelles. Alors que le télescope James-Webb excelle dans le proche et le moyen infrarouge, et que des installations pionnières comme le réseau ALMA observent l’univers dans la gamme submillimétrique, la bande de l’infrarouge lointain reste largement inexplorée depuis l’espace car elle est absorbée par la vapeur d’eau de l’atmosphère terrestre, ne laissant aucun observatoire actuel pour couvrir cette plage depuis que la mission européenne Herschel a pris fin en 2013.
Avec le lancement du télescope spatial James-Webb il y a près de cinq ans, nous avons poussé notre compréhension de l’univers, mais nous avons aussi découvert toutes sortes de mystères et de questions que Webb ne peut pas résoudre parce qu’il ne peut pas voir la partie infrarouge lointaine du spectre. C’est là que Prima entre en jeu.
Des technologies de pointe et des partenariats internationaux autour du miroir de 1,8 mètre
Pour s’affranchir de la vapeur d’eau terrestre qui absorbe ce rayonnement dans l’atmosphère, le télescope sera positionné au fameux point de Lagrange L2, le même emplacement qu’occupent déjà le James-Webb et l’ancien télescope Herschel. L’observatoire disposera d’un miroir primaire de 1,8 mètre, soit environ 5,9 pieds, qui devra être maintenu à des températures extrêmement basses, de l’ordre de 4,5 kelvins, tandis que ses détecteurs descendront jusqu’à environ 125 millikelvins afin d’éviter que la chaleur propre de l’instrument ne masque les signaux faibles du cosmos.
La mission s’appuiera sur deux instruments principaux : le spectromètre ultra-sensible Firess (Far InfraRed Spectrometer System) et l’imageur-polarimètre spectrophotométrique PRIMAger. Le projet bénéficie également de collaborations internationales impliquant plusieurs agences partenaires, parmi lesquelles le CNES pour la France, qui participe notamment à l’élaboration d’une caméra thermique refroidie s’appuyant sur un savoir-faire reconnu depuis au moins trente ans.
La gestion globale de la mission est confiée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, situé en Californie, avec la participation additionnelle de centres de l’agence comme Goddard Space Flight Center et Marshall Space Flight Center. Les équipes de recherche associent par ailleurs de nombreuses universités, à l’instar de l’Université Johns Hopkins, de l’Université du Connecticut et de l’Université de Toledo, qui intègrent des étudiants et des chercheurs dans les programmes de développement et de stage associés au projet.
L’exploration des origines de l’eau et des trous noirs dans l’univers froid
En observant la lumière infrarouge lointaine qui traverse les nuages de poussière cosmique, PRIMA permettra d’étudier la naissance des étoiles, la croissance des supermassifs au centre des galaxies et la manière dont l’eau est apparue sur Terre. Les scientifiques espèrent ainsi obtenir une sensibilité démultipliée par rapport aux tentatives précédentes pour dévoiler l’obscurité à travers le temps cosmique.
Si l’appareil franchit avec succès la revue de confirmation et la phase de réalisation technique en phase C, la mission de cinq ans doit débuter avec un tir planifié à l’horizon 2033. Aucun détail définitif n’a toutefois été officialisé concernant le choix précis du lanceur qui portera l’observatoire vers sa destination lointaine.