Une étude à haute énergie de l'Univers primitif, un observatoire infrarouge pour étudier la formation des étoiles, planètes et galaxies, et un orbiteur Vénus sont à considérer pour la cinquième mission de classe moyenne de l'ESA dans son programme scientifique Cosmic Vision, avec une date de lancement prévue en 2032.

Les trois candidats, le Transient High Energy Sky et Early Universe Surveyor (Theseus), le télescope à infrarouge SPace pour la cosmologie et l'astrophysique (Spica), et la mission EnVision vers Vénus ont été sélectionnées parmi 25 propositions avancées par la communauté scientifique.

Thésée, Spica et EnVision seront étudiés en parallèle et une décision finale est attendue en 2021.

« Je suis impressionné par la qualité et l'étendue des missions proposées pour M5. Chacune des propositions sélectionnées a une haute valeur scientifique, et assurerait la pérennité de l'expertise européenne dans les domaines de la science planétaire, astrophysique et cosmologie, " dit Günther Hasinger, Directeur scientifique de l'ESA.

Comment l'Univers a-t-il commencé et de quoi est-il fait ?

Theseus est une nouvelle mission pour surveiller les événements transitoires dans l'Univers de haute énergie à travers le ciel entier et sur l'intégralité de l'histoire cosmique. En particulier, il promet de faire un recensement complet des sursauts gamma du premier milliard d'années de l'Univers, pour aider à faire la lumière sur le cycle de vie des premières étoiles.

Des sursauts gamma peuvent être libérés lors d'une supernova, ou lorsqu'une étoile mourante s'effondre après une telle explosion pour former une étoile à neutrons ou un trou noir, par exemple. Theseus fournirait des déclencheurs en temps réel et des emplacements précis de ces événements à haute énergie, qui pourraient également être suivis par d'autres installations spatiales ou au sol fonctionnant à des longueurs d'onde complémentaires.

En outre, Theseus serait également en mesure de suivre les observations d'ondes gravitationnelles en localisant et en identifiant le rayonnement provenant de sources repérées par d'autres détecteurs.

Comment se sont formées les premières étoiles et galaxies ?

Comprendre l'origine et l'évolution des galaxies, étoiles, planètes et la vie elle-même est un objectif fondamental de l'astronomie. Ces sujets peuvent être explorés avec un relevé infrarouge sensible, scrutant à travers les nuages ​​de poussière qui obscurcissent généralement les sites de naissance des étoiles.

Spica, un projet conjoint euro-japonais qui offre une amélioration significative des capacités de spectroscopie et d'étude dans l'infrarouge lointain par rapport aux observatoires spatiaux Spitzer de la NASA et Herschel de l'ESA, permettrait de continuer à progresser dans ce domaine.

Il compléterait également les capacités des grands observatoires existants et prévus, comme le large réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama au sol et le télescope spatial Webb.

Pourquoi la Terre et Vénus ont-elles évolué si différemment ?

Vénus est souvent considérée comme la jumelle maléfique de la Terre. Bien qu'ils soient à peu près de la même taille et voisins dans le système solaire interne, les deux planètes ont évolué de manière très différente :Vénus a connu un effet de serre emballement catastrophique et est aujourd'hui entourée d'une épaisse atmosphère toxique.

EnVision fait suite au très réussi Venus Express de l'ESA qui s'est principalement concentré sur la recherche atmosphérique. Prévu pour être mis en œuvre avec la participation de la NASA, EnVision de prochaine génération déterminerait la nature et l'état actuel de l'activité géologique sur Vénus et sa relation avec l'atmosphère, pour mieux comprendre les différentes voies évolutives des deux planètes.

Il cartographierait la surface et obtiendrait des images radar détaillées, améliorer ceux obtenus par le Magellan de la NASA dans les années 1990 pour mieux comprendre l'évolution géologique de la surface.

Les prochaines années fourniront une définition technique et scientifique détaillée des trois concepts, avant qu'une mission ne soit sélectionnée pour remplir la cinquième opportunité de classe moyenne du plan Cosmic Vision de l'ESA.