UVEX : l'œil ultraviolet de la NASA verra le jour en 2031

Ce que la revue KDP-C change vraiment

Jusqu'ici, UVEX était une mission en étude, sélectionnée en 2024 comme Explorer de classe moyenne, une catégorie du programme scientifique de la NASA réservée aux missions de taille intermédiaire. Avec le KDP-C, l'agence ne finance plus une étude : elle commande un observatoire. Le coût est fixé à 590 millions de dollars pour tout le cycle de vie, développement, lancement et opérations compris. Le calendrier aussi, puisque le décollage doit intervenir au plus tard en janvier 2031.

La formulation mérite d'être lue avec attention. La NASA parle d'un lancement au plus tard en janvier 2031, pas d'un décollage garanti à une date précise. C'est une date butoir, celle sur laquelle l'agence s'engage financièrement. Elle laisse une marge à une mission qui doit encore assembler un télescope, un vaisseau spatial et des détecteurs.

Pourquoi l'ultraviolet, et pourquoi depuis l'espace

L'ultraviolet, c'est la lumière juste au-delà du violet, invisible pour l'œil humain. C'est elle qui brunit la peau l'été. Ses photons, les grains de lumière qui la composent, portent jusqu'à plusieurs dizaines de fois plus d'énergie que ceux de la lumière visible, rappelle Caltech.

Cette énergie en fait un messager précieux. Les étoiles jeunes et chaudes brillent fort en ultraviolet, tout comme les galaxies qui fabriquent des étoiles à plein régime. Observer ce rayonnement, c'est donc regarder la jeunesse de l'univers en train de se fabriquer, pas seulement sa lumière ancienne. Problème : l'atmosphère terrestre absorbe l'essentiel de ce rayonnement. D'où l'orbite.

Le précédent s'appelle GALEX, pour Galaxy Evolution Explorer, un télescope de la NASA piloté par Caltech qui a cartographié le ciel ultraviolet entre 2003 et 2013. UVEX prend sa suite avec un gain de sensibilité annoncé de 50 à 100 fois. Concrètement, il captera des sources 50 à 100 fois plus faibles, et il le fera avec une profondeur et une résolution comparables aux grands relevés optiques et infrarouges modernes.

Deux instruments pour un ciel entier

UVEX embarque deux instruments complémentaires. Le premier est un imageur grand champ qui observe en même temps deux bandes d'ultraviolet, comme un appareil photo équipé de deux filtres. Le second est un spectrographe à fentes longues et de largeurs multiples, un instrument qui étale la lumière d'un objet en ses différentes longueurs d'onde, un peu comme un prisme transforme un rayon de Soleil en arc-en-ciel. Ce spectre révèle les éléments chimiques présents et la vitesse des matières qui s'éloignent.

La mission ne se contente pas de photographier une fois. Elle prévoit un relevé cadencé du ciel entier, c'est-à-dire des passages répétés sur les mêmes zones, pour repérer ce qui change et laisser derrière elle une archive utilisable pendant des années. Cette répétition est la clé des découvertes imprévues.

Les cibles principales se comptent en millions. UVEX doit identifier des millions de petites galaxies proches, riches en jeunes étoiles, que la lumière visible distingue mal des galaxies lointaines qui leur ressemblent. « En lumière optique, il est très difficile de distinguer ces galaxies proches des galaxies lointaines qui ont l'air semblables. L'ultraviolet les rend plus faciles à trouver », explique Fiona Harrison, la responsable scientifique de la mission à Caltech. Le mécanisme est facile à visualiser : la lumière ultraviolette de ces galaxies proches nous arrive presque intacte, alors que celle des galaxies lointaines, étirée par l'expansion de l'univers, a basculé dans l'infrarouge.

Le relevé doit aussi attraper les étoiles massives dites dépouillées, dont l'enveloppe d'hydrogène a été arrachée par une étoile compagne. On n'en connaît qu'une poignée. UVEX en trouvera des centaines, et pourra voir directement ce que ces étoiles ont à l'intérieur. Les Nuages de Magellan, deux galaxies satellites de la nôtre, serviront de laboratoires proches pour étudier les étoiles chaudes dans un environnement pauvre en éléments lourds.

Les kilonovae, ou l'ultraviolet des collisions d'étoiles à neutrons

Le 17 août 2017, les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO et Virgo ont enregistré pour la première fois la fusion de deux étoiles à neutrons. L'événement, baptisé GW170817, s'est produit à environ 130 millions d'années-lumière. Les télescopes du monde entier se sont tournés vers lui. La fusion a fabriqué de l'or et d'autres éléments lourds, ces briques nécessaires aux étoiles et aux planètes.

Une telle collision produit une kilonova, une explosion qui brille d'abord très fort en ultraviolet, puis refroidit et rougit en quelques jours. L'ultraviolet est donc la fenêtre des premières heures. Encore faut-il être rapide. UVEX recevra l'alerte des détecteurs d'ondes gravitationnelles, se réorientera en quelques heures et prendra des images, puis des spectres, avant que la lueur ne s'éteigne.

Caltech résume l'enjeu par la voix de Mansi Kasliwal, membre de l'équipe : le télescope Hubble possède bien des capacités ultraviolettes, mais il ne peut pas se réorienter assez vite pour suivre un événement en direct. UVEX est conçu pour cela, avec un budget de temps dédié aux alertes de la communauté astronomique. La mission suivra aussi les supernovae dans leurs premières heures, quand leur lumière raconte encore comment l'étoile s'est effondrée.

Une mission Caltech, un héritage qui dépasse UVEX

UVEX est dirigée par Fiona Harrison, professeure à Caltech. Elle cumule les casquettes : elle dirige aussi NuSTAR, un télescope à rayons X lancé en 2012, et a coprésidé l'enquête décennale Astro2020, qui fixe les priorités de l'astronomie américaine pour la décennie. Elle raconte avoir accepté cette mission pour « l'opportunité inexploitée de l'ultraviolet ».

L'organisation est répartie entre plusieurs acteurs. Caltech et l'université de Californie à Berkeley développent l'instrument, et le laboratoire des sciences spatiales de Berkeley gère la mission. Northrop Grumman construit le vaisseau spatial. Le Space Dynamics Laboratory figure aussi parmi les partenaires institutionnels. Le Jet Propulsion Laboratory, laboratoire de la NASA géré par Caltech, fournit les détecteurs. L'IPAC, centre de données de Caltech, traitera et archivera les observations pour la communauté.

La technologie des détecteurs mérite un détour. Les capteurs d'UVEX dérivent du CMOS, la technologie d'imagerie inventée au JPL dans les années 1990 et aujourd'hui présente dans des milliards de smartphones. L'équipe de Shouleh Nikzad, responsable technologique au JPL, a passé des décennies à adapter ces capteurs au rayonnement ultraviolet, avec des filtres et des revêtements spéciaux. Ces capteurs sont mis au point avec Caltech et SRI International. La NASA envisage la même famille de détecteurs pour le futur Habitable Worlds Observatory, un télescope géant encore à l'étude qui devra photographier des planètes semblables à la Terre.

UVEX ne travaille pas seul. Le télescope Nancy Grace Roman cartographie l'univers en infrarouge, le relevé Rubin observe le ciel visible depuis le Chili et SPHEREx le scanne en infrarouge. UVEX apporte la pièce manquante, la lumière ultraviolette, pour assembler une carte du ciel comparable sur plusieurs longueurs d'onde. Ray Jayawardhana, président de Caltech, y voit « un bond audacieux dans notre exploration de l'univers ultraviolet ».

Pour aller plus loin

• Le grand relevé infrarouge de Roman et les relevés visibles comme Rubin posent le décor. UVEX y ajoute la lumière ultraviolette, celle des étoiles jeunes et des explosions.
• Les notions utiles pour suivre cette mission : ultraviolet, galaxie, supernova, astronomie multimessager et télescope spatial.
• Envie de lever les yeux en attendant 2031 : préparez une soirée avec la carte du ciel, le guide d'observation et la galerie d'astrophotographies.
• Les sources de cet article : le billet NASA du 27 octobre 2026, le communiqué de Caltech du 27 octobre 2026, le site de la mission UVEX et l'annonce de sélection de 2024.