«Nous entrons dans une nouvelle ère, où nous allons voir des choses impossibles à voir autrement», assure David Elbaz, directeur scientifique du département Astrophysique du CEA, membre du consortium Euclid. Et les espoirs sont nombreux, ainsi que l’ont évoqué le 21 février à Cannes (Alpes-Maritimes) chez Thales Alenia Space (TAS), maître d’œuvre du satellite, les divers responsables de ce programme piloté par l’Agence spatiale européenne (ESA) au budget de 1,4 milliard d’euros. Son chef de projet, Giuseppe Racca, en résume la dimension scientifique étourdissante : «Le satellite va observer l’expansion de l’univers sur les dernières 10milliards années, quand les étoiles et les galaxies se sont formées. Sur les six ans de la mission, nous allons scanner 36% du ciel».
Grâce aux équipements embarqués sur le satellite – dont le télescope fourni par Airbus Defence & Space et le module de service de TAS – tous espèrent comprendre les caractéristiques de l’énergie noire et de la matière noire, qui constituent 95% de l’univers, en les explorant au plus près pour sonder leurs interactions avec les galaxies et l’expansion de l’univers. Ils admettent, en confidence, que si ces observations pourraient confirmer des hypothèses émises tout au long de l’histoire de la cosmologie, ils seraient déçus de ne pas découvrir de l’inattendu.
Actuellement positionné dans les salles blanches de test de TAS, Euclid sera transporté au printemps 2023 vers le port de Savone en Italie pour être acheminé par navire, lors d’un voyage de trois semaines, vers Cap Canaveral, en Floride, aux Etats-Unis. Il sera lancé en juillet 2023 à bord d’une fusée Falcon 9 de Space X. Une première pour l’ESA. Initialement, le transport devait être aérien, par un Antonov russe, et un Soyouz devait se charger du lancement... mais la guerre en Ukraine a nécessité la recherche d’alternatives, faute de pouvoir compter sur Ariane 6 dans les délais souhaités. «Nous craignions à la base que ce changement ne nous conduise à modifier des éléments de conception technique, mais il n’en a rien été», assure le directeur du programme chez TAS, Paolo Musi. Un adaptateur du lanceur de SpaceX sera bientôt reçu à Cannes pour finaliser les essais de préparation à l’envol.
Deux milliards de galaxies cartographiées
Une fois dans l’espace, Euclid se stabilisera sur son orbite, au point Lagrange L2 du système Soleil-Terre, soit à 1,5 million de kilomètres de la Terre, à l’opposé du soleil. Les images de son télescope devraient éclairer une double problématique. D’une part, comprendre pourquoi l’expansion de l’univers s’est accélérée dans les trois derniers-quarts de ses 13,7 milliards d’années d’existence – contrairement à ce qui était acquis jusqu'au début des années 2000 – et si elle pourrait s’expliquer par l’effet d’une force que les astronomes qualifient d’énergie noire. Ils espèrent aussi mieux définir sa nature, car Euclid doit cartographier en trois dimensions près de deux milliards de galaxies. «Nous pourrons déterminer un taux d’accélération de l’univers», espère Stéphanie Escoffier, directrice de recherche au CNRS, coordinateur d’Euclid France. Et vérifier ainsi si la théorie de la relativité générale d’Einstein se vérifie au niveau cosmique.
Autre enjeu : mesurer jusqu’à quel point la matière noire, insensible à la lumière, mais soumise à la gravité, évolue dans le temps, comment elle a pu contribuer à la formation des étoiles, comment elle se distribue dans l’univers autour ou entre les galaxies... «Observer pendant six ans était le seul moyen d’obtenir avec un télescope la cartographie de 15000 degrés carrés sur les 40000 degrés carrés du ciel. Il faudrait 900ans au télescope spatial Hubble pour en faire autant, ajoute Giuseppe Racca. Euclid a un grand angle à la précision que nous voulions dans tous ses points, sans déformation. Aucun autre télescope n’atteint cette performance.»
4 000 chercheurs et industriels impliqués
Pour Pierre Casenove, directeur opérationnel du programme pour le CNES, «chaque instrument d’Euclid est le meilleur qui ait jamais été fait». Le satellite intègre, entre autres, un imageur visible VIS (Visible Instrument) pour mesurer les formes des galaxies et un spectromètre proche infrarouge NISP (Near infrared Spectrometer and Photometer) qui permettra d’estimer la distance qui sépare la Terre de chaque galaxie observée, en décomposant la lumière qu’elles émettent. En combinant ces données, les scientifiques appréhenderont mieux comment l’Univers s’est constitué et a grandi. «Et peut-être aboutir à une nouvelle cosmologie», glisse l’un d’eux.
Lancé voici dix ans, Euclid implique plus d’une vingtaine de pays, 300 organisations, 80 compagnies et 140 entreprises co-traitantes. 4000 personnes, entre recherche et industrie, œuvrent au projet. Tous réunis pour tenter d'apporter des clés à la compréhension de l'univers.
