Importance du télescope spatial Nancy Grace Roman

Le télescope spatial Nancy Grace Roman (communément appelé télescope Roman) sera lancé dans l'espace le 30 août 2026. Il sera placé sur une orbite quasi-halo autour du deuxième point de Lagrange Soleil-Terre (L2), à proximité du télescope spatial James Webb (JWST), à une distance de 1.5 million de kilomètres de la Terre. Dédié à l'étude de la matière noire, de l'énergie noire et des exoplanètes, le télescope Roman réalisera de vastes relevés de plus d'un milliard de galaxies et d'amas de galaxies, cartographiant la distribution et l'évolution de la matière et mesurant l'histoire de l'expansion de l'Univers. Ceci permettra de mieux comprendre les effets de la matière noire et de l'énergie noire sur la forme et la distribution des galaxies et des amas de galaxies dans l'Univers. Il observera des supernovae de type Ia lointaines, qui servent de traceurs de l'expansion accélérée de l'Univers pour caractériser l'énergie noire. Grâce à la microlentille gravitationnelle, à l'imagerie directe et à l'observation des transits, le télescope Roman recherchera et étudiera également des exoplanètes et devrait en révéler plus de 100 000 lors de leurs transits devant leurs étoiles hôtes. Roman capturera des images plus larges et offrira une vue d'ensemble, tandis que le télescope James Webb réalisera des observations puissantes remontant plus loin dans le temps avec une résolution supérieure. Ensemble, ils seront d'une aide précieuse pour les études astronomiques. 

Les corps célestes (étoiles, planètes et lunes) et leurs mouvements périodiques visibles dans le ciel nocturne fascinent l'humanité depuis la préhistoire. L'observation des positions et des mouvements des étoiles a toujours été essentielle à l'orientation et à la navigation. L'invention du télescope – instrument permettant d'observer les objets lointains grâce à l'émission, l'absorption ou la réflexion du rayonnement électromagnétique – au début du XVIIe ^siècle a marqué une étape décisive, car elle a permis de s'affranchir des limitations de l'observation à l'œil nu et de rendre possibles des observations astronomiques précises. Si les télescopes optiques ont d'abord dominé le domaine, les radiotélescopes et les télescopes solaires ont rapidement trouvé leur application dans l'astronomie, un domaine en plein essor. On s'est vite aperçu que les observations astronomiques réalisées depuis la Terre étaient perturbées par les variations de l'atmosphère terrestre. L'une des solutions envisagées consistait à installer des télescopes dans l'espace, car ces derniers offraient des avantages considérables : des images plus nettes, un spectre d'observation plus large et une meilleure visibilité de l'espace profond.

Télescopes spatiaux

L'idée d'un télescope spatial a été proposée par Lyman Spitzer en 1946. On pensait alors que les observations effectuées par un télescope situé dans l'espace seraient exemptes de distorsions dues aux turbulences de l'atmosphère terrestre. De plus, un télescope spatial pourrait observer les longueurs d'onde ultraviolettes, des rayons X et infrarouges, absorbées par les molécules d'air de l'atmosphère. L'Observatoire astronomique orbital 2 (OAO-2), plus connu sous le nom de Stargazer, fut le premier télescope spatial à réaliser avec succès des observations dans le domaine ultraviolet. Lancé en 1968, il resta opérationnel jusqu'en 1973. 

Le télescope spatial Hubble est sans doute le plus connu des télescopes spatiaux. Cet observatoire optique de grande taille a été lancé en 1990. Placé à environ 540 km d'altitude sur une orbite terrestre basse, Hubble est opérationnel depuis 35 ans. Ses observations du champ profond ont révélé des milliers de galaxies lointaines jusqu'alors inconnues. Il a également contribué au calcul précis de l'âge et du taux d'expansion de l'Univers et est considéré comme une étape majeure de l'astronomie spatiale. 

Le télescope spatial James Webb (JWST) est un autre nom important. Lancé le 25 décembre 2021, le JWST est le plus grand et le plus puissant télescope spatial jamais construit. Contrairement à Hubble, qui est un observatoire optique en orbite terrestre basse, le JWST est un observatoire infrarouge situé au deuxième point de Lagrange (L2), à environ 1.5 million de kilomètres de la Terre. Dédié à l'étude de l'Univers primordial, le JWST est conçu pour observer les premières galaxies formées après le Big Bang, il y a plus de 13.5 milliards d'années. Au cours de ses cinq années d'exploitation, le JWST a révolutionné l'astronomie, et plus particulièrement l'étude de l'Univers primordial.

Télescope spatial romain Nancy Grace

Le télescope spatial Nancy Grace Roman, ou simplement télescope Roman, devrait être lancé le 30 août 2026. Il porte le nom de Nancy Grace Roman, première astronome en chef de la NASA, à qui l'on doit le projet du télescope spatial Hubble. Contrairement à Hubble, placé en orbite terrestre basse, Roman sera positionné sur une orbite quasi-halo autour du deuxième point de Lagrange Soleil-Terre (L2), à proximité du JWST, à une distance de 1.5 million de kilomètres de la Terre.  

Une fois entièrement déployé, le télescope Roman mesurera plus de 12.7 mètres de long et plus de 4.4 mètres de large. Sa résolution et sa sensibilité seront comparables à celles de Hubble grâce à son miroir primaire de même taille (2.4 mètres de diamètre). 

Cependant, grâce à sa caméra multibande proche infrarouge de 300 mégapixels, appelée Wide Field Instrument (WFI), Roman bénéficiera d'un champ de vision 100 fois plus large, permettant l'imagerie et la spectroscopie grand champ. Ce large champ de vision, combiné à une imagerie haute résolution et à une vitesse d'observation élevée, permettra au télescope Roman de réaliser de vastes relevés de plus d'un milliard de galaxies et d'amas de galaxies, cartographiant ainsi la distribution et l'évolution de la matière et mesurant l'histoire de l'expansion de l'Univers. Ces observations donneront un aperçu des effets de la matière noire et de l'énergie sombre sur la forme et la distribution des galaxies et des amas de galaxies dans l'Univers. 

Le télescope Roman observera également des supernovae de type Ia lointaines, qui servent de traceurs de l'expansion accélérée de l'Univers et permettent de caractériser l'énergie sombre. L'instrument à grand champ (WFI) jouera un rôle essentiel dans l'étude de la matière noire et de l'énergie sombre par le télescope Roman. En raison du rôle fondamental de cet instrument, Roman s'appelait auparavant le télescope de relevé infrarouge à grand champ (WFIRST).  

Roman se consacrera également à la recherche et à l'étude des exoplanètes. Il utilisera pour cela la microlentille gravitationnelle, l'imagerie directe et l'observation des transits. Les observations de Roman devraient révéler plus de 100 000 exoplanètes lors de leurs transits devant leurs étoiles hôtes. L'instrument coronographique embarqué à bord du télescope Roman permettra de filtrer l'intense luminosité stellaire et de photographier les exoplanètes ainsi que les disques de débris en orbite autour d'elles. 

Roman contribuera ainsi à l'étude de la matière noire, de l'énergie noire et des exoplanètes. 

Télescope romain et télescope James Webb 

Les télescopes spatiaux Nancy Roman et James Webb fonctionneront simultanément. Tous deux étudieront principalement l'univers en lumière infrarouge ; bien que leurs capacités d'imagerie diffèrent, ils se complètent pour l'étude des phénomènes astronomiques. 

Bien que l'instrument à grand champ (WFI) permette à Roman de capturer des images plus grandes (50 fois plus grandes que celles de Webb) et d'offrir une vue d'ensemble, le télescope James Webb réalise des observations puissantes en remontant plus loin dans le temps avec une résolution supérieure. Ceci est dû à la taille beaucoup plus importante du miroir primaire de Webb (6.5 mètres) par rapport à celui de Roman (2.4 mètres). 

La vision d'ensemble de Roman et les observations précises de Webb peuvent, ensemble, être d'une grande aide pour les études astronomiques. 

Le télescope romain aura une durée de vie de mission principale de cinq ans, et une mission prolongée de cinq ans. 

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Références: 

1. NASA. Télescope spatial Nancy Grace Roman. Disponible sur https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. Le télescope spatial Roman de la NASA entame ses opérations intégrées en vue de son lancement. Publié le 10 août 2026. Disponible sur https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. L'Univers curieux de la NASA – Série Roman : La nouvelle vision de l'Univers sombre par la NASA. Saison 13, épisode 1. Publié le 11 août 2026. Disponible sur https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. L'Univers curieux de la NASA – Série romaine : Jupiters autour d'autres soleils. Saison 13, épisode 2. Publié le 18 août 2026. Disponible sur https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. Bartusek, LML, et al. « Mise en œuvre et défis de l’observatoire du télescope spatial Nancy Grace Roman », Conférence aérospatiale IEEE 2022 (AERO), Big Sky, MT, États-Unis, 2022, pp. 01-14, DOI : https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

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