Le titre repris par plusieurs médias étrangers, dont le Taipei Times, sonne comme une promesse de science-fiction : un télescope spatial de la NASA parti sonder « l'univers caché ». Derrière la formule se trouve une réalité astrophysique bien concrète — et une stratégie américaine d'observation du ciel qui, sans faire les manchettes autant que les fusées de SpaceX ou d'Isar Aerospace, façonne pour une décennie les données auxquelles les chercheurs québécois auront accès.
Vérifions d'abord de quoi il est question, car la NASA a plusieurs fers au feu dans l'infrarouge. L'observatoire dont la mission consiste explicitement à cartographier « l'univers caché » par la poussière et à sonder les origines cosmiques est SPHEREx — pour Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer. Il ne s'agit ni du télescope spatial James-Webb, ni de l'observatoire Nancy-Grace-Roman, deux missions distinctes avec lesquelles il partage toutefois une même logique : voir ce que la lumière visible ne montre pas.
Pourquoi une partie de l'univers nous est « cachée »
L'expression n'a rien de mystique. Une fraction considérable de l'activité cosmique se déroule à l'abri des regards, enfouie dans des cocons de poussière et de gaz moléculaire. C'est précisément là que naissent les étoiles : dans des nuages froids et opaques où la lumière visible est absorbée puis réémise à de plus grandes longueurs d'onde. Résultat : un télescope optique classique voit une tache sombre là où un télescope infrarouge voit une pouponnière stellaire en pleine effervescence.
Le même problème se pose pour les trous noirs supermassifs. Une part importante de la croissance des trous noirs au centre des galaxies s'effectue derrière d'épais rideaux de matière — on parle de noyaux actifs « obscurcis » ou enfouis. Les recensements faits dans le visible sous-estiment donc systématiquement cette population. Sans les données infrarouges et en rayons X, le bilan énergétique de l'univers reste bancal.
Enfin, la poussière déforme les mesures de distance et de vitesse de formation stellaire. Corriger cette extinction est l'un des casse-tête les plus tenaces de l'astronomie extragalactique. C'est pourquoi la NASA a multiplié les instruments infrarouges depuis le télescope spatial Spitzer, retiré du service en 2020, jusqu'à Webb, opérationnel depuis 2022.
La logique de SPHEREx : l'inverse de Webb
Ici, il faut comprendre une division du travail qui explique pourquoi l'agence américaine finance des observatoires apparemment redondants. Webb est un instrument de précision chirurgicale : miroir de 6,5 mètres, champ de vision minuscule, capable de disséquer une seule galaxie lointaine ou l'atmosphère d'une seule exoplanète. SPHEREx est son exact contraire : un petit télescope, mais qui balaie l'intégralité de la voûte céleste et produit un spectre pour chaque point du ciel, dans une centaine de bandes de couleurs infrarouges.
Autrement dit, il ne s'agit pas de zoomer, mais de tout attraper. La NASA décrit la mission comme la production de cartes du ciel complet à répétition sur deux ans, avec un catalogue spectroscopique de centaines de millions de sources. Trois grands objectifs scientifiques structurent le projet : contraindre l'inflation cosmique, cette expansion fulgurante des premiers instants de l'univers, en mesurant la distribution à grande échelle des galaxies; mesurer la lumière cumulée émise par toutes les galaxies au fil de l'histoire cosmique; et cartographier la présence de glaces d'eau et de molécules organiques dans les nuages où se forment étoiles et systèmes planétaires.
Ce dernier volet est celui qui touche le plus directement les préoccupations québécoises. Détecter la signature spectrale de la glace d'eau, du dioxyde de carbone ou de molécules carbonées dans des milliers de régions de formation stellaire revient à documenter l'inventaire chimique disponible avant même qu'une planète existe. C'est le chaînon manquant entre la chimie interstellaire et l'habitabilité planétaire.
Un observatoire à grand champ complète le tableau
La stratégie américaine repose sur une complémentarité assumée : SPHEREx repère, Webb approfondit. Les cartes tout-ciel servent à identifier les objets rares — la galaxie extrême, la région de glace inhabituelle, le candidat prometteur — que les grands télescopes iront ensuite examiner en détail. Ce modèle « relevé large puis suivi ciblé » est aussi celui qui sous-tend l'observatoire Nancy-Grace-Roman, dont le grand champ infrarouge est conçu pour l'énergie sombre et la microlentille gravitationnelle, et celui de l'observatoire Vera-C.-Rubin au Chili, dans le visible.
Cette approche a un avantage politique : elle maximise le rendement scientifique par dollar dans un contexte budgétaire tendu. Les projets de budget de l'administration américaine ont visé des coupes majeures dans la direction scientifique de la NASA, suscitant des réactions vives de la communauté astronomique et de la Planetary Society, qui a mené des campagnes publiques contre ces réductions. Dans ce climat, les missions de la classe Explorer — plafonnées à quelques centaines de millions de dollars, contre plusieurs milliards pour Webb — apparaissent comme le compromis le plus défendable devant le Congrès. SPHEREx appartient précisément à cette catégorie.
Le positionnement québécois : les données plutôt que le matériel
Le Québec n'a pas construit SPHEREx. Mais la manière dont la science spatiale se pratique aujourd'hui rend cette absence moins pénalisante qu'on pourrait le croire, pour une raison simple : la politique de données de la NASA. Les relevés de type tout-ciel sont conçus pour être versés dans des archives publiques — l'IRSA, hébergée par Caltech, dans le cas de SPHEREx — sans période d'exclusivité prolongée. Quiconque possède les compétences et la puissance de calcul peut exploiter ces catalogues.
C'est là que les forces québécoises entrent en jeu. L'Institut Trottier de recherche sur les exoplanètes (iREx), rattaché à l'Université de Montréal, s'est bâti une réputation internationale sur l'analyse de spectres d'atmosphères planétaires, notamment grâce à sa contribution à l'instrument NIRISS de Webb, fourni par l'Agence spatiale canadienne. Cette expertise en spectroscopie infrarouge — extraire un signal ténu d'un bruit important, modéliser des molécules dans des atmosphères ou des nuages — est directement transposable à l'exploitation d'un catalogue spectral massif comme celui de SPHEREx.
Du côté de l'Université McGill, le Trottier Space Institute rassemble des équipes en cosmologie, en astrophysique des hautes énergies et en radioastronomie, dont certaines sont associées à l'expérience CHIME en Colombie-Britannique. La combinaison de relevés à grande échelle dans différentes longueurs d'onde — radio, infrarouge, rayons X — est exactement le type de science multi-messagers où un catalogue tout-ciel devient un multiplicateur de valeur pour des données déjà en main.
Le véritable enjeu pour les laboratoires québécois n'est donc pas l'accès aux données, mais la capacité à les traiter : personnel hautement qualifié, infrastructure numérique de recherche, financement de subventions à moyen terme. À cet égard, la présence du Canada dans les grandes missions internationales via l'Agence spatiale canadienne — qui a notamment décroché du temps d'observation garanti sur Webb en échange de sa contribution matérielle — illustre le modèle : fournir un instrument, obtenir un accès privilégié. C'est ce type d'entente que le milieu canadien cherche à reproduire pour les missions de la prochaine décennie.
Ce qui change concrètement
Trois choses. D'abord, le recensement de la formation stellaire dans notre galaxie et au-delà devient beaucoup plus complet, ce qui resserre les modèles d'évolution galactique. Ensuite, la cartographie des glaces fournit une base statistique inédite pour comprendre d'où viennent les ingrédients de l'eau et du carbone dans les systèmes planétaires — une question au cœur des travaux menés à Montréal. Enfin, l'accumulation de catalogues publics à grande échelle déplace le centre de gravité de l'astronomie : la compétition ne porte plus seulement sur le temps de télescope, mais sur la vitesse et la finesse d'analyse des archives.
Pour un écosystème comme celui du Québec, riche en cerveaux et plus modeste en budget de matériel spatial, c'est plutôt une bonne nouvelle. Reste à s'assurer que le financement de la recherche fondamentale suive — car les données seront gratuites, mais les personnes capables de les faire parler, elles, ne le sont pas.