Cosmic Vision

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Cosmic Vision (Vision cosmique) est le programme spatial scientifique de l'Agence spatiale européenne pour la décennie 2015-2025. Il comporte plusieurs missions réparties dans deux classes : moyenne et lourde. Trois missions de classe moyenne (coût intermédiaire) et une mission de classe lourde doivent être sélectionnées et lancées entre 2017 et 2024. En 2011 et 2012 deux missions de classe moyenne ont été choisies : l'observatoire solaire Solar Orbiter et Euclid un satellite qui doit étudier l'énergie sombre. JUICE chargée d'observer les satellites de Jupiter a été sélectionnée comme mission lourde. En février 2014, le télescope spatial PLATO détecteur d'exoplanètes est retenu comme mission moyenne avec un lancement planifié en 2024. Le programme Cosmic Vision ne comprend par les projets de l'Agence spatiale européenne d'exploration de la planète Mars et de la Lune.

Historique[modifier | modifier le code]

Le programme Cosmic Vision est lancé en avril 2004. Il prend la suite des programmes Horizon 2000 (1984) et Horizon 2000 Plus (1994-1995) à l'origine des missions scientifiques lancées entre 1990 et 2014[1]. Une importante réunion de travail organisée par le Comité de Conseil scientifique (SSAC) de l'agence spatiale européenne rassemble en septembre 2004 près de 400 membres de la communauté scientifique européenne à Paris pour examiner 151 propositions d'objectifs scientifiques portant sur les quatre domaines suivants : Astronomie, Astrophysique, Exploration du Système solaire et Physique. Le programme Cosmic Vision, selon ses initiateurs, doit répondre à quatre grandes interrogations :

  • Quelles sont les conditions de formation d'une planète et d'émergence de la vie ?
  • Comment le système solaire fonctionne-t-il ?
  • Quelles sont les lois fondamentales de la physique de l'univers ?
  • Comment est apparu l'univers actuel et de quoi est-il fait ?

Les séances de travail permettent de dégager 22 thématiques[2].

En mars 2007 un premier appel à propositions est lancé : il aboutit à la formulation de 60 propositions de mission dont 19 en astrophysique, 12 dans le domaine de la physique fondamentale et 19 missions d'exploration du système solaire[3],[4]. Six projets puis trois projets sont pré-sélectionnés en janvier 2010 p pour les deux missions de classe moyenne qui doivent être lancées en 2017/2019 (M1 et M2)[5].

Par ailleurs, en 2007, le processus de pré-sélection de la première mission lourde L1, dont le lancement est planifié vers 2020, est engagé. Trois missions sont pré-sélectionnées en février 2009 et la mission TandEM (Titan and Enceladus Mission) est éliminée[6]. Les missions lourdes devaient, à l'époque, être développées conjointement avec la NASA qui doit participer notamment à hauteur de 50 % à deux d'entre elles (IXO, LISA). Début 2011 des réductions importantes du budget de l'agence spatiale américaine entrainent l'annulation de sa participation à ces missions. Compte tenu du changement de budget disponible l'Agence spatiale européenne demande aux équipes projets d'étudier d'ici 2012 si elle peuvent poursuivre le développement de ces missions avec une participation llimitée de partenaires extérieure[7]. Pour JUICE, la participation américaine se traduisait par le développement d'une seconde sonde spatiale, Jupiter Europa Orbiter, chargée d'explorer la lune Europe ; il est demandé à l'équipe de JUICE d'ajouter aux objectifs de la sonde européenne le survol d'Europe

En mai 2011 quatre projets sont pré-sélectionnés pour la troisième mission de classe moyenne lancée en 2022 (M3). En octobre 2011, les deux missions moyennes qui doivent être lancées dans la décennie 2010 sont confirmées : Euclid et Solar Orbiter avec des lancements respectifs en 2019 et en 2017. Le perdant est le projet PLATO qui est donc intégré à la pré-sélection retenue pour la mission M3[8].

Code mission Type Mission sélectionnée ou candidats Date de lancement Statut Commentaire
M1 Mission moyenne Solar Orbiter 2017 Sélectionnée Observatoire solaire
S1 Petite mission CHEOPS 2017 Sélectionnée Mesure des caractéristiques des exoplanètes
M2 Mission moyenne Euclid 2019 Sélectionnée Etude de l'énergie sombre
L1 Mission lourde JUICE (ex JGO) 2022 Sélectionnée Étude des satellites de Jupiter
M3 Mission moyenne PLATO 2024 sélectionnée en février 2014 Détection d'exoplanètes
L2 Mission lourde appel à propositions lancé en janvier 2014 2028 sélection fin 2014 Thème  : l'univers chaud et énergétique
L3 Mission lourde 2034 sélection fin des années 2010 Thème : L'univers gravitationnel

Les missions moyennes[modifier | modifier le code]

Les missions de taille moyenne sont entièrement réalisées par l'agence spatiale européenne. Le coût des ces missions est plafonné à 470 millions €. Les deux premières missions, M1 et M2, doivent être lancées en 2017-2019. Les 3 missions finalistes étaient[9] :

En octobre 2011, les missions M1 et M2 sont choisies : Solar Orbiter doit être lancée en 2017 tandis que Euclid doit l'être en 2019. [8] .

En février 2011 l'Agence Spatiale européenne pré-sélectionne parmi 47 candidats, 4 projets pour la future mission M3 auquel s'ajoute PLATO finaliste non retenu des missions M1 ou M2 . La mission M3 doit être lancée entre 2020 et 2022[10]. Les quatre candidats sélectionnés sont :

  • Exoplanet Characterisation Observatory (EChO). Placé au point de Lagrange L2, ce télescope spatial pourrait utiliser une optique de 1,5 mètres de diamètre équipée de plusieurs spectro-photomètres fonctionnant en lumière visible et en infrarouge. En utilisant la technique de spectroscopie de transit, EChO mesurerait les caractéristiques de l'atmosphère d'un échantillon représentatif d'exoplanètes. Il mesurerait en particulier la composition de celles-ci, les profils de température et de pression et l'albédo. L'objectif est d'améliorer notre connaissance sur la manière dont les planètes se forment et évoluent.
  • Large Observatory For X-ray Timing (LOFT) pourrait étudier les mouvements de matière à proximité des trous noirs et son état à l'intérieur des étoiles à neutrons en analysant les émissions de rayons X et les fluctuations du spectre électromagnétique. LOFT devrait emporter deux instruments : un détecteur de rayons X doté de la plus grande superficie collectrice jamais réalisée et un instrument d'observation grand angle chargé de surveiller une large fraction de la sphère céleste.
  • MarcoPolo-R est un projet recalé lors des pré sélections de M1 et M2 qui consiste à ramener sur Terre des échantillons d'un astéroïde placé sur une orbite proche de notre planète.
  • STE-QUEST (Space-Time Explorer and Quantum Equivalence Principle Space Test) est une expérience de physique fondamentale consistant à mesurer de manière particulièrement précise l’effet de la gravité sur la matière et le temps et de tester le principe d'équivalence au niveau atomique.

En février 2014, l'ESA annonce la sélection de PLATO dont le lancement est planifié en 2024. PLATO est équipé de 34 télescopes qui observent en permanence les étoiles proches d'une partie important de la voute céleste. Les exoplanètes sont détectées en mesurant avec une grande précision les variations de l'intensité lumineuse des étoiles tandis que certaines de leurs caractéristiques sont obtenues par la technique de l'astrosismologie[11].

Les missions lourdes[modifier | modifier le code]

La sélection de la mission L1[modifier | modifier le code]

Le coût de cette classe de mission est plafonné à 900 millions d'euros. Trois candidats avaient été pré-sélectionnés[9] :

La mission JUICE a été retenue en mai 2012 pour être la première (et unique) mission lourde (L1) de la décennie 2015-2025. Elle doit être lancée en 2022.

La sélection des missions L2 et L3[modifier | modifier le code]

L'Agence spatiale européenne a émis en mars 2013 un appel à propositions pour les futures missions lourdes L2 et L3 qui seront lancées respectivement en 2028 et 2034. Le processus de sélection comprend deux étapes. Une trentaine de propositions de thèmes scientifiques ont été envoyées en mai 2013 à l'ESA dont deux doivent être sélectionnés en novembre de l même année par un comité rassemblant des personnalités du monde scientifique (Senior Survey Committee) présidé par Catherine Cesarsky. La sélection des missions s'effectuera fin 2014 pour L2 et vers la fin de la décennie pour L3. Les thèmes de ces deux missions choisis fin novembre 2013 par le comité scientifique désigné par le directeur des missions scientifiques sont : l'univers chaud et énergétique pour la mission L2 et l'univers gravitationnel pour la mission L3 [12],[13],[14],[15].

Les petites missions[modifier | modifier le code]

Les petites missions (missions de classe « S ») ont un coût plafonné à 50 million d'euros. Un premier appel à propositions a été lancé en mars 2012[16]. 74 lettres d'intentions ont été reçues[17] et 26 projets ont été présélectionnés. La première mission doit être lancée en 2017. En octobre 2012, la mission CHEOPS, dédiée à l'étude d'exoplanètes connues a été sélectionnée[18].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Cosmic Vision 2015-2025 What are the themes for space science? », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ 2 avril 2004
  2. (en)[PDF] « Cosmic Vision Space Science for Europe 2015-2025 », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ octobre 2005
  3. (en) « Cosmic Vision 2015-2025 Call for Proposals », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ mars 2007
  4. (en) « Briefing Meeting Cosmic Vision 2015-2025 Call for Proposals », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ 12 avril 2007
  5. (en) « ESA chooses three scientific missions for further study », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ février 2010
  6. (en) « NASA and ESA prioritize outer planet missions », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ février 2009
  7. (en) « New approach for L-class mission candidates », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ 19 avril 2011
  8. a et b ESA, « Timeline for Selection of M-class Missions », sur http://sci.esa.int (consulté le 29 janvier 2011)
  9. a et b (en) « Candidate Missions for Cosmic Vision 2015-2025 Assessment Studies », sur http://sci.esa.int, ESA,‎ 20 janvier 2011
  10. (en) « Four candidates selected for the next medium-class mission in ESA's Cosmic Vision », ESA,‎ 25 février 2011
  11. (en) « ESA selects planet-hunting Plato Mission », ESA,‎ 19 février 2014
  12. (en) « Call for White Papers for the definition of the L2 and L3 missions in the ESA Science Programme », ESA,‎ 5 mars 2013
  13. (en) « Senior Survey Committee (for selection of science themes for L2 and L3 missions) », ESA (consulté le 9 novembre 2013)
  14. (en) « Presentation Meeting 2013 - L2 and L3 science themes Announcement and registration », ESA,‎ septembre 2013
  15. (en) « Report of the Senior Survey Committee on the selection on science themes for the L2 and L3 missions », ESA,‎ 28 novembre 2013
  16. http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=50119 ESA Call for S-class missions
  17. ESA Science & Technology: S-class mission Letters of Intent
  18. ESA Portal - France - La toute nouvelle petite mission du Programme scientifique de l’ESA étudiera les « super-Terres »

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Les six missions du programme Cosmic Vision :

Liens externes[modifier | modifier le code]