Le 7 mai 2018, l'Agence spatiale européenne (ESA) a annoncé les trois missions spatiales sélectionnées, sur les 25 proposées, pour la cinquième mission de classe moyenne de l'ESA dans son programme scientifique Cosmic Vision, dont la date de lancement est prévue en 2032. L'une de ces trois missions est le projet THESEUS (Transient High-Energy Sky et Early Universe Surveyor), un projet développé ces dernières années par un grand consortium européen dans lequel le Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu joue un rôle majeur. THESEUS vise à explorer l'Univers précoce (le premier milliard d'années) grâce à des sursauts gamma (GRBs), les explosions les plus extrêmes du cosmos, et à fournir une détection, une localisation précise et une mesure de la distance des sources d'ondes gravitationnelles et de neutrinos, ainsi que de nombreuses autres sources célestes transitoires.
La mission THESEUS devrait permettre d'exploiter pleinement le grand potentiel des sursauts gamma (GRB) à des fins de cosmologie, en particulier pour l'étude de l'univers primordial, et il apportera également une contribution fondamentale à l'astrophysique multi-messager et temporelle. THESEUS apportera ainsi une contribution unique et fondamentale à plusieurs domaines de l'astrophysique, de la cosmologie et de la physique fondamentale et elle fonctionnera en belle synergie avec les grandes installations mondiales prévues pour la prochaine décennie et consacrées à l'étude du cosmos, telles que LSST (Large Synoptic Survey Telescope), ELT (Extremely Large Telescope), SKA (Square Kilometer Array), CTA (Cherenkov Telescope Array), ATHENA, aLigo (Advanced LIGO), aVirgo (Advanced VIRGO), Kagra (Large-scale Cryogenic Gravitational wave Telescope), et Km3NeT (Cubic Kilometre Neutrino Telescope), améliorant ainsi de manière importante leur retour scientifique.
THESEUS fonctionnera également comme un observatoire plus polyvalent et flexible dans le domaine de l'infraouge et des rayons X, offrant ainsi, de la même manière que la mission Swift de la NASA, des possibilités accrues pour la communauté astrophysique.
Les deux grands objectifs de la mission THESEUS et leur synergie avec d'autres grands programmes terrestres et spatiaux. A gauche : l'exploration de l'univers jeune grâce à la détection aux sursauts gamma (GRB) complétera les résultats attendus des projets ELT et Athena. A droite : la localisation des sources d'ondes gravitationnelles en synergie avec les missions ELT (lumière visible), Athena (rayons X) et SKA (ondes radio).
La sélection de THESEUS par l'ESA démontre l'expertise et la capacité uniques de l'Europe et de la France, en particulier des laboratoires du Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA et des laboratoires LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) , GEPI (Galaxies, étoiles, physique et instrumentation) et IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), dans les domaines frontières de l'astrophysique et de la cosmologie modernes, ainsi que dans les technologies clés innovantes.
Un consortium international guidé par la France et en particulier par le Département d'Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu et par le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille(LAM) sera responsable en collaboration avec le CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) de la fourniture de la caméra du télescope IRT (InfaRed Telescope), un spectro-imageur sensible dans le domaine de l’infrarouge proche.
La mission THESEUS a été proposée à l'ESA en 2016 et est à l'étude en tant que cinquième mission de taille moyenne (M5) dans le programme «Cosmic Vision» de l'ESA. THESEUS a été sélectionnée avec deux autres missions SPICA (SPace Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics - Télescope infrarouge pour la cosmologie et l'astrophysique) et EnVision (mission vers la planète Vénus), parmi 25 propositions soumises à l'ESA. Les missions M de l'ESA de taille moyenne disposent d'un budget de 550 millions d'euros, avec des contributions des États membres de l'ESA et d'autres pays. La décision finale quant à l'unique mission à sélectionner pour le lancement en tant que M5 sera prise en 2021.
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