La Nasa vient de sélectionner trois missions pour le début de la prochaine décennie. Premier à décoller, le télescope spatial IXPE, choisi parmi quatorze autres projets proposés dans le cadre du programme « Explorers », sera lancé en 2020 et coûtera 188 millions de dollars.

IXPE (The imaging X-ray polarimetry explorer) permettra pour la première fois d’étudier en détail le rayonnement X émis par le voisinage immédiat des trous noirs et des étoiles à neutrons, chauffé à plusieurs millions de degrés. Il mesurera en particulier la polarisation de ce rayonnement — la direction dans laquelle il vibre. C'est une propriété essentielle pour comprendre ces environnements extrêmes où gravitation, champ électrique et champ magnétique sont poussés à leur limite.

Les missions Lucy et Psyche, lancées respectivement en 2021 et 2022, s'envoleront pour leur part vers les astéroïdes.

Première visite chez les Troyens

Lucy sera la première mission spatiale dédiée à l'étude des Troyens. Ces petits corps qui partagent l'orbite de Jupiter évoluent dans un « piège gravitationnel » dû au jeu des forces respectives de la planète géante et du Soleil. Capturés là au fil du temps, ils sont d’une importance particulière pour l'étude de l'origine du Système solaire. Le nom de la mission, clin d'œil à la célèbre Australopithèque, signifie d'ailleurs que, pour les astronomes, les Troyens sont des fossiles.

De 2027 à 2033, Lucy cartographiera en détail six Troyens, mesurera leurs propriétés de surface et leur densité. En 2025, elle survolera aussi un astéroïde de la Ceinture d’astéroïdes pendant son trajet vers Jupiter.

Psyche, elle, atteindra sa cible en 2026. Dotée d'une propulsion électrique solaire, elle passera vingt mois en orbite autour de l'astéroïde métallique 16 Psyche, l’un des corps les plus massifs de la Ceinture d’astéroïdes. Découvert en 1852 par l'astronome italien Annibale de Gasparis, 16 Psyche est un gros astéroïde (plus de 200 km de diamètre), dense (7 g/cm³, contre 5,5 pour la Terre), et presque totalement constitué de fer-nickel.

16 Psyche est une cible particulièrement intéressante car il s'agit peut-être du noyau d'une ancienne planète disparue, de la taille de Mars, disloquée il y a des milliards d'années au cours des nombreuses collisions qu'a connues le Système solaire à ses débuts.

Lucy et Psyche sont deux missions du programme Discovery de la Nasa, qui offre un budget de 450 M$ par sonde. La sonde Messenger autour de Mercure, Dawn qui a exploré Vesta et Cérès, ou InSight qui doit décoller vers Mars en mai 2018 font aussi partie de ce programme.