Ultraviolet Explorer

Données générales
Organisation	NASA
Programme	Programme Explorer
Domaine	Cartographie des sources ultraviolet
Type de mission	Télescope spatial Ultraviolet
Statut	En développement
Lancement	vers janvier 2031
Durée	2 ans
Site	https://www.uvex.caltech.edu/
Contrôle d'attitude	Stabilisé sur 3 axes
Source d'énergie	Panneaux solaires
Altitude	~100 000 km
Période de révolution	13,7 jours
Type	Anastigmatique à trois miroirs
Diamètre	75 cm
Champ	3,5 x 3,5 degrés
Résolution angulaire	2,25 secondes d'arc
Longueur d'onde	139-270 nanomètres
X	Spectrographe
Y	Imageur

L'UltraViolet EXplorer, en abrégé UVEX, est un télescope spatial de la NASA, l'agence spatiale américaine, qui doit effectuer un relevé du rayonnement ultraviolet proche et lointain (139-270 nanomètres) sur l'ensemble du ciel grâce à son champ de vue étendu (3,5 x 3,5 degrés). Il dispose d'un imageur (résolution spatiale de 2,5 secondes d'arc) et d'un spectrographe (résolution spectrale comprise entre 2000 et 5700). La mission, dont le coût est évalué à 590 millions US$, a été sélectionnée en 2024 dans le cadre du programme Explorer et elle doit être lancée début 2031.

Historique

UVEX est une mission d'astrophysique conçue par la NASA en réponse au rapport décennal sur l'astronomie réalisé par l'Académie des sciences américaine pour la décennie 2020. Elle est proposée dans le cadre du programme Explorer (Medium-class Explorers ou MIDEX) qui regroupe des petits satellites scientifiques dont le coût est inférieur à 300 millions US$ lancement exclu. Elle est sélectionnée en février 2024 parmi quatre autres propositions de mission. UVEX est le successeur direct de la mission GALEX de la NASA qui avait réalisé entre 2003 et 2013 un relevé du ciel ultraviolet mais prend également la suite des télescopes Hubble (lancé en 1990) et Swift (2004) qui ont tous deux des capacités d'observation dans l'ultraviolet. Toutefois la technologie des détecteurs a considérablement progressé depuis la conception de GALEX, Hubble et Swift et ceux utilisés par UVEX sont 100 fois plus sensibles^,.

En octobre 2026 la mission franchit une étape décisive de sa phase de développement. Le lancement est désormais planifié en janvier 2031 et le coût total sur l'ensemble du cycle de vie est évalué à 590 millions US$.

Objectifs

La mission primaire d'une durée de deux ans doit effectuer un recensement des sources ultraviolet du ciel dans l'ultraviolet proche et lointain qui doit compléter les relevés de 10 000 degrés² effectués dans le domaine visible et proche infrarouge par l'observatoire spatial Euclid et le télescope terrestre Rubin. La mission poursuit trois objectifs scientifiques :

l'étude des galaxies de faible masse et de faible métallicité,
l'observation des événements immédiatement postérieurs à la fusion d'objets compacts détectés grâce à l'émission d'ondes gravitationnelles
la mise à disposition d'une carte complète des sources ultraviolet du ciel qui pourra être exploitée par la communauté scientifique.

Caractéristiques techniques

Optique

La partie optique de UVEX est un télescope anastigmatique à trois miroirs de 75 centimètres d'ouverture effective est doté d'un champ de vue de grande taille (3,5 x 3,5 degrés). Le rayonnement lumineux est utilisé par deux instruments : un imageur et un spectrographe.

Instruments

Imageur

L'imageur comprend un séparateur de faisceau dichroïque qui divise le flux lumineux selon la longueur d'onde en deux faisceaux : ultraviolet lointain (1390–1900 A) et ultraviolet proche (2030–2700 A). Des filtres écartent les autres longueurs d'ondes ainsi que la lumière zodiacale et les émissions Lyman-alpha de la géocouronne. Les deux faisceaux lumineux arrivent sur des plans focaux distincts comportant chacun 3x3 détecteurs CMOS de 16 mégaoctets (144 mégaoctets en tout). Chaque imageur réalise des images de portions du ciel de 3,5 x 3,5 degrés avec une résolution spatiale de 2,25 secondes d'arc.

Spectrographe

Le spectrographe à fente analyse une portion du ciel située hors du champ de vue exploitée par l'imageur qui n'est donc pas interceptée par le filtre dichroïque. La longueur de la fente est de 1 degré et sa largeur varie le long de la fente de 2 à 16 secondes d'arc. Un réseau de diffraction disperse la lumière avec une résolution spectrale qui va de 1600 à 3500 selon la largeur de la fente.

Organisation

La mission UVEX est gérée par le Berkeley Space Sciences Laboratory qui développe les instruments. Northrop Grumman est chargé de construire le télescope tandis que le Jet Propulsion Laboratory fournit les détecteurs CMOS. Le centre IPAC de Caltech est chargé de traiter les données et de les archiver. La responsable scientifique de la mission (PI investigateur principal) est Fiona Harrison de Caltech.

Déroulement de la mission

UVEX doit être placé début 2031 sur une orbite terrestre haute elliptique 17 x 15 rayons terrestre parcourue en 13,7 jours. La mission a une durée initiale de 2 ans.

Notes et références

↑ (en) Roxana Bardan, « New NASA Mission will Study Ultraviolet Sky, Stars, Stellar Explosions », NASA, 13 février 2024
1 2 (en) « Caltech Leads NASA Mission to Make the First Deep Ultraviolet All-Sky Maps », Caltech, 27 octobre 2026
1 2 3 4 5 (en) S. R. Kulkarni, Fiona A. Harrison, Brian W. Grefenstette, Hannah P. Earnshaw, Igor Andreoni, Danielle A. Berg et Joshua S. Bloom, « Science with the Ultraviolet Explorer (UVEX) », arxiv, vol. x,‎ 2023, p. 1-69 (DOI 10.48550/arXiv.2111.15608, lire en ligne)
↑ (en) Alise Fisher, « NASA’s UVEX Space Telescope Successfully Passes Key Milestone », SDL/NASA/JPL-Caltech, 27 octobre 2026
↑ (en) « Science », sur Site officiel de la mission UVEX, California Institute of Technology (consulté le 13 février 2024)

Bibliographie

(en) S. R. Kulkarni, Fiona A. Harrison, Brian W. Grefenstette, Hannah P. Earnshaw, Igor Andreoni, Danielle A. Berg et Joshua S. Bloom, « Science with the Ultraviolet Explorer (UVEX) », arxiv, vol. x,‎ 2023, p. 1-69 (DOI 10.48550/arXiv.2111.15608, lire en ligne)
Présentation de la mission avec un focus en particulier sur les objectifs scientifiques.