Le télescope spatial Hubble a amélioré notre connaissance de l'espace au cours des 30 dernières années. Crédit :NASA
Nous, les humains, sommes curieux, beaucoup de quêtes, et les années 2020 nous verront continuer à observer l'univers qui nous entoure, essayer de mieux comprendre les particules fondamentales, les forces, objets et relations à partir d'instruments terrestres et spatiaux.
À la fois, notre intérêt et notre capacité technologique à repousser les limites de l'exploration spatiale au sens physique au moyen de missions habitées et non habitées commencent à exploser.
Un peu paradoxalement, l'un des observatoires les plus intéressants à surveiller au cours des années 2020 ne « regarde » pas du tout l'univers.
Évolution de l'univers
L'Observatoire des ondes gravitationnelles par interféromètre laser (LIGO) est un énorme, international, effort collaboratif de plusieurs milliards de dollars qui cherche à détecter les ondulations dans l'espace-temps causées par les interactions d'objets très massifs en mesurant les changements de distances inférieures à 1/10, 000e de la largeur d'un proton.
Après avoir enduré le silence dans la première décennie des années 2000, LIGO a détecté le premier de plusieurs événements de trou noir inspirants ainsi qu'une collision d'étoiles à neutrons.
Bien que ces détections soient un clin d'œil solide à la physique einsteinienne, ils représentent également des avancées majeures en instrumentation, la modélisation, ingénierie, collaboration et notre compréhension de l'évolution de l'univers.
Au cours des trois dernières semaines, une autre détection a été annoncée, avec des signaux semblant suggérer une fusion de deux étoiles à neutrons d'une masse inattendue - potentiellement une nouvelle classe d'objet étoile à neutrons. Les mises à niveau et extensions prévues de LIGO devraient nous offrir une décennie passionnante de découvertes supplémentaires avec une qualité de données bien supérieure.
Comprendre la matière noire
Starburst dans une galaxie naine irrégulière. Crédit :NASA, ESA, Héritage Hubble (STScI/AURA
Conformément au thème de l'astronomie « non visible », les astronomes avanceront dans les années 2020, essayant de répondre à certaines des questions les plus fondamentales sur notre univers qui ont jusqu'à présent échappé aux réponses.
En particulier, la nature de la matière noire, qui comprendrait jusqu'à 85 % de la matière de l'univers, échappe encore à une catégorisation satisfaisante (par exemple froid, tiède ou chaud), bien qu'il ait été quelque peu vaguement proposé à la fin des années 1800.
Ce domaine associe cosmologie et physique des particules dans des expériences axées soit sur la détection directe, soit sur la détection indirecte.
La semaine dernière, les preuves d'un projet récent utilisant le télescope spatial Hubble suggèrent que la matière noire peut se former en amas beaucoup plus petits que prévu, fournissant des preuves solides du scénario de la matière noire froide (ou lente).
Plus proche de la maison, dans une initiative collaborative dont fait partie l'Université de Melbourne, le Stawell Underground Physics Laboratory (SUPL) est un laboratoire prévu d'un kilomètre de profondeur destiné à détecter les variations saisonnières des signaux de matière noire.
Voyage dans l'espace
La décennie à venir verra probablement les débuts d'une véritable commercialisation des voyages spatiaux.
Par exemple, entreprises privées, comme Boeing et SpaceX, ont formé des partenariats avec des agences spatiales gouvernementales et des organisations telles que via le programme Commercial Crew de la NASA dans le but de développer des environnements sûrs, des options fiables et économiquement viables pour atteindre l'orbite terrestre basse.
Cela permettra à la NASA de mettre fin à sa dépendance vis-à-vis des fusées russes Soyouz et permettra à son tour aux entreprises privées de commencer à vendre des sièges sur leurs véhicules tels que le Starliner de Boeing et le Crew Dragon de SpaceX, couplée à l'hébergement dans l'ISS aux clients payants privés.
De nombreux pays poursuivent des programmes de vols spatiaux habités. Crédit :Pixabay Le télescope spatial James Webb devra s'intégrer dans une petite fusée pour le lancer dans l'espace. Crédit :télescope James Webb de la NASA/Flickr
Les deux ont connu des problèmes de dentition et subissent des améliorations, mais on peut raisonnablement s'attendre à les voir opérationnels au cours des prochaines années.
Bien qu'il soit difficile de se faire une idée précise des progrès, d'autres pays comme la Chine, L'Inde et la Russie poursuivent leurs propres programmes de vols habités, tandis que la NASA continue de travailler également sur ses propres véhicules qui seront lancés depuis le sol américain, en plus des partenariats avec des entreprises privées, visant à ramener les hommes et les femmes sur la Lune d'ici 2024.
Au début des années 2020, d'autres sociétés telles que Virgin Galactic et Blue Origin enflammeront efficacement le marché du tourisme spatial en permettant aux clients payants d'acheter des voyages dans l'espace suborbital.
L'introduction réussie de Virgin Galactic à la Bourse de New York en octobre 2019 fait allusion à l'intérêt commercial du transport de point à point sur Terre via l'espace suborbital.
La vie hors terre
À mesure que nos capacités technologiques augmentent, il en va de même de notre obsession pour la recherche de la vie en dehors de la Terre.
Le satellite Transiting Exoplanet Survey (TESS) de la NASA a déjà lancé 2020 avec la découverte de sa première planète de la taille de la Terre dans la "zone habitable" d'une étoile, qui est la plage de distances de l'étoile hôte d'une planète où la température permet potentiellement à l'eau liquide d'exister à la surface de la planète.
Les scientifiques produisent déjà différents modèles atmosphériques et climatiques en 3D pour la planète en question, connu sous le nom de TOI 700 d, en attendant que de nouvelles données émergent au cours de la prochaine décennie pour aider à affiner les paramètres de modélisation importants.
Au moins six missions sont déjà à l'œuvre ou prévues de se lancer, principalement par la NASA et l'ESA comme Cheops, le télescope James Webb et Ariel, ce qui s'ajoutera au plus de 4, 000 exoplanètes confirmées et nous donnera également des informations plus précises et détaillées sur les tailles, compositions et conditions des planètes et de leurs étoiles hôtes.
Un autoportrait du rover Curiosity Mars de la NASA sur les pentes inférieures du mont Sharp sur Mars. Crédit :NASA/JPL-CALTECH/MSSS/HANDOUT
Sonder notre système solaire
Alors que nous aiguisons notre appétit vorace pour détecter des planètes autour de systèmes stellaires bien au-delà du nôtre via un grand nombre d'enquêtes et de programmes, des missions impliquant des sondes physiques pour la vie sur d'autres planètes et lunes de notre système solaire sont en cours de planification et de mise en œuvre.
Le Rover Mars 2020 de la NASA, qui sera officiellement nommé par une entrée publique gagnante en mars de cette année, est sur le point de rechercher des preuves de vie sur Mars avec un atterrissage prévu au début de 2021, tandis que des missions de survol séparées vers la lune recouverte de glace de Jupiter, Europe, et la lune atmosphérique brumeuse de Saturne, Titan, devraient être lancés en 2025 et 2026, respectivement.
Bien qu'il n'ait pas encore été approuvé dans les limites du budget, il y a un potentiel pour une mission basée sur un atterrisseur en Europe, permettant potentiellement aux scientifiques de tester l'existence d'une saumure salée sous sa croûte gelée.
Pour ne pas être en reste, L'ESA prévoit également de revisiter Mars, ayant lancé un orbiteur en 2016, livrer l'ExoMars 2020 qui se concentrera également sur l'analyse chimique et minéralogique d'échantillons forés à la recherche de traces de vie microbienne passée.
Finalement, nos tentatives d'écouter et d'atteindre toute vie extraterrestre existante se poursuivront tout au long des années 2020 et au-delà.
Par exemple, initiatives telles que Breakthrough Listen, une dizaine d'années, 100 USD, 000, 000 programme commencé en 2016, surveille continuellement l'univers à la recherche de signaux de vie extraterrestre.
Pendant ce temps, Breakthrough Starshot est un projet de preuve de concept consistant à envoyer une flotte de minuscules vaisseaux spatiaux à voile légère de la taille d'un centimètre vers notre système stellaire voisin le plus proche, Alpha Centauri. Ce projet pourrait conduire au développement de lasers orientables basés sur Terre.
Ces entreprises permanentes et en développement apporteront inévitablement de nouvelles avancées technologiques, ce qui signifie que les années 2020 seront une décennie passionnante, En effet.
