Roman, le télescope spatial qui veut cartographier l’Univers à grande échelle

Le prochain grand observatoire spatial de la NASA ne cherchera pas seulement à voir plus loin. Il est surtout conçu pour observer beaucoup plus de ciel, beaucoup plus vite.

Le télescope spatial Nancy Grace Roman doit être lancé le 30 août 2026 à 7 h 26, heure avancée de l’Est des États-Unis — 13 h 26 en France métropolitaine — à bord d’une fusée Falcon Heavy de SpaceX. Le départ est prévu depuis le complexe de lancement 39A du centre spatial Kennedy, en Floride. 47 54

Cette échéance reste toutefois un objectif, et non une garantie. Une dernière revue de préparation au lancement, suivie d’un vote final « go/no-go », était programmée le 28 août. Des problèmes techniques, la météo ou les contraintes de sécurité du pas de tir peuvent encore entraîner un report. 50

Roman, un télescope pensé pour les grands relevés

Roman est un observatoire spatial spécialisé dans l’imagerie et la spectroscopie grand champ, principalement dans l’infrarouge proche. Ses objectifs sont ambitieux : étudier l’énergie noire et la matière noire, suivre la croissance des galaxies et de la structure à grande échelle, mais aussi établir un vaste recensement des planètes situées en dehors du Système solaire. 1 9

Son approche complète celle de Hubble et du télescope spatial James-Webb plutôt qu’elle ne les remplace. Hubble est particulièrement performant pour observer en détail des objets individuels. Roman, lui, doit cartographier de vastes régions de manière répétée, avec une résolution et une sensibilité comparables dans ses principales bandes d’observation.

La NASA estime qu’au cours de ses cinq premières années, Roman photographiera plus de 50 fois la quantité de ciel observée par Hubble pendant ses 30 premières années. 4

Où en est la préparation du lancement ?

Le télescope a été entièrement assemblé au centre Goddard de la NASA le 25 novembre 2025. 51 Depuis, la campagne de lancement est entrée dans sa phase finale :

• la revue de préparation en vol, menée par la NASA, l’équipe Roman et SpaceX, s’est achevée le 21 août 2026 ; cette étape a autorisé le début des dernières opérations de préparation ; 47
• le télescope a été enfermé le 21 août dans la coiffe de la Falcon Heavy, au sein du Payload Hazardous Servicing Facility du centre Kennedy ; 46
• l’ensemble protégé a été transféré le 25 août vers le hangar de SpaceX, au complexe 39A ; 45 50
• la revue finale de préparation au lancement était prévue le 28 août, avant le décollage ciblé du 30 août. 50

Ces étapes indiquent que Roman est passé de la construction aux opérations finales de lancement. Elles ne suppriment pas les aléas habituels d’une mission spatiale.

La même taille de miroir que Hubble, mais une vue panoramique

Le miroir principal de Roman mesure 2,4 mètres de diamètre, exactement comme celui de Hubble. La différence essentielle vient de sa conception optique et de ses détecteurs.

Son instrument principal, le Wide Field Instrument, ou WFI, est une caméra infrarouge proche d’environ 300 mégapixels. Son champ de vision est plus de 100 fois supérieur à celui de la caméra infrarouge de Hubble. 1 2 4

Une seule image de Roman couvrira une portion du ciel plus grande que la taille apparente de la pleine Lune. À titre de comparaison, les images infrarouges prises par la caméra WFC3 de Hubble sont environ 200 fois plus petites. 6

La NASA estime que Roman pourra, pour certains programmes de relevé, parcourir le ciel jusqu’à 1 000 fois plus rapidement que Hubble, tout en conservant une résolution et une sensibilité infrarouge comparables. 7

Roman ne sera donc pas un « nouveau Hubble » destiné aux mêmes gros plans. Il servira plutôt à produire de vastes cartes homogènes, à repérer des objets intéressants et à sélectionner les cibles que Hubble, Webb ou des observatoires au sol pourront ensuite étudier en détail.

Le coronographe à l’épreuve de l’éblouissement stellaire

Roman emportera deux instruments scientifiques : le WFI et le Coronagraph Instrument. Ce dernier est avant tout une démonstration technologique, et non un programme général de recherche de jumelles de la Terre. 3 13

Le coronographe combinera des masques capables de bloquer une partie de la lumière de l’étoile et des miroirs déformables contrôlés activement pour réduire les défauts optiques restants. Le système vise un contraste proche d’une partie pour un milliard. Il pourrait ainsi imager certains exoplanètes géantes et des disques de débris, puis en obtenir des spectres à faible résolution. 3 10

La difficulté est considérable : la lumière réfléchie ou émise par une planète est généralement noyée dans l’éclat de son étoile. Les résultats de Roman concerneront donc quelques mondes sélectionnés, mais la technologie testée pourrait préparer de futures missions capables d’observer des planètes plus petites et potentiellement habitables.

Comment Roman cherchera à comprendre l’énergie noire

L’énergie noire désigne le phénomène encore mal compris associé à l’accélération de l’expansion de l’Univers. Roman l’étudiera en combinant plusieurs méthodes, chacune apportant une pièce différente du puzzle.

Les oscillations acoustiques des baryons

Le relevé grand champ à haute latitude doit couvrir plus de 5 000 degrés carrés — environ 12 % du ciel — en un peu moins d’un an et demi. Il combinera imagerie et spectroscopie pour mesurer la position, la distance et le regroupement des galaxies. 33 37

Une configuration de référence prévoit environ 12 millions de décalages vers le rouge de galaxies pour mesurer les oscillations acoustiques des baryons, ou BAO. Cette empreinte de la propagation d’anciennes ondes sonores dans l’Univers primordial sert de « règle standard » pour suivre l’évolution de l’expansion cosmique. 35

La lentille gravitationnelle faible

La gravité de la matière située entre une galaxie et nous déforme très légèrement l’image de cette galaxie. En mesurant ces déformations sur un très grand nombre d’objets, les scientifiques peuvent reconstruire la distribution de la matière, notamment de la matière noire, et étudier la croissance des grandes structures cosmiques.

La configuration de référence évoque les formes d’environ 370 millions de galaxies affectées par cette lentille gravitationnelle faible. 35

Les supernovae de type Ia

Roman observera également des milliers de supernovae de type Ia jusqu’à un décalage vers le rouge proche de 2. Leur luminosité étalonnée et leur distance permettent de suivre l’expansion de l’Univers à différentes périodes de son histoire. 31

En combinant les distances fournies par les supernovae, la « règle » des BAO et la cartographie de la matière par lentillage faible, les astronomes pourront tester plusieurs scénarios : une constante cosmologique, une énergie noire qui évolue avec le temps ou une modification de la théorie de la gravitation.

Roman devrait rendre ces tests plus précis, mais il n’est pas garanti qu’il résolve toutes les questions ouvertes.

Que peut-il apporter à la tension de Hubble ?

La « tension de Hubble » désigne le désaccord entre plusieurs estimations du rythme actuel d’expansion de l’Univers, obtenues à partir de périodes cosmiques et de méthodes différentes. L’écart est décrit ici comme étant d’environ 8 %.

Roman ne tranchera pas nécessairement la question avec une seule mesure. Son intérêt sera de fournir des observations indépendantes et étroitement contrôlées des distances des supernovae, du regroupement des galaxies et de la croissance de la matière.

Si ces méthodes convergent, elles pourront aider à distinguer un biais de mesure encore inconnu d’un phénomène cosmologique véritablement nouveau. Si elles divergent, la forme de ce désaccord indiquera quelles hypothèses devront être réexaminées. L’attente raisonnable est donc une amélioration décisive des preuves, pas une solution garantie.

Plus de 100 000 planètes attendues

Roman observera à plusieurs reprises des champs denses situés vers les régions centrales de la Voie lactée, en surveillant des centaines de millions d’étoiles. Deux phénomènes permettront de repérer les planètes.

• Les transits : lorsqu’une planète passe devant son étoile, elle provoque une faible baisse périodique de la luminosité. La mission devrait ainsi détecter plus de 100 000 planètes en transit, principalement sur des orbites relativement proches de leur étoile. 9 21
• Les microlentilles gravitationnelles : lorsqu’une étoile — ou une planète qui lui est associée — passe presque exactement devant une étoile plus lointaine, sa gravité amplifie et déforme brièvement la lumière de cette dernière. Cette méthode est particulièrement sensible aux planètes éloignées de leur étoile, y compris à des mondes comparables à ceux des régions externes du Système solaire. 17 21

La NASA prévoit la découverte de plus de 1 000 planètes par microlentillage. 9 Dans les cas favorables, cette technique pourrait détecter des planètes de faible masse approchant celle de Mars, voire plus petites, ainsi que des planètes errantes qui ne sont liées gravitationnellement à aucune étoile. 20 21

Ces nombres sont des prévisions de rendement, pas des découvertes déjà confirmées. Les transits favorisent les planètes qui passent entre leur étoile et le télescope. Le microlentillage élargit la recherche aux mondes froids, lointains ou sans étoile, que les méthodes des transits et des vitesses radiales détectent beaucoup moins efficacement.

Destination : le point L2 du système Soleil-Terre

Après son lancement, Roman doit rejoindre une orbite en halo autour du point de Lagrange L2 du système Soleil-Terre, à environ 1,6 million de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil. Cette position permettra au télescope de conserver de longues observations stables des mêmes régions et favorisera sa stratégie d’observation infrarouge. 18 51

Le lancement sera suivi d’une phase de croisière, du déploiement des systèmes, de l’activation des instruments, de l’étalonnage et de la mise en service scientifique. Les documents de lancement fournis ne donnent pas de date publique ferme pour la première publication scientifique complète. Il ne faut donc pas s’attendre à voir les premiers résultats définitifs immédiatement après le décollage.

La mission principale est prévue pour cinq ans. Une éventuelle prolongation dépendra de l’état du satellite, de ses réserves d’ergols, du financement et des priorités scientifiques ; elle reste donc possible, mais pas garantie. 4

Un complément à Hubble, Webb et Rubin

Roman s’inscrit dans un réseau d’observatoires complémentaires :

• Hubble continuera d’exceller dans les observations ciblées et détaillées, ainsi que dans l’exploration de l’ultraviolet, du visible et de l’infrarouge proche. Roman apportera des relevés infrarouges beaucoup plus larges. 4
• James-Webb pourra approfondir l’étude de galaxies, de phénomènes transitoires et de candidats exoplanètes repérés par Roman. Roman trouvera les grandes populations ; Webb examinera certaines cibles avec davantage de profondeur et de détails.
• L’observatoire Vera-C.-Rubin réalisera des relevés optiques répétés. Ses données pourront compléter les observations infrarouges spatiales de Roman pour l’étude des phénomènes variables, des galaxies, des lentilles gravitationnelles et la sélection des cibles de suivi.
• Les observatoires au sol et spécialisés — notamment les télescopes spectroscopiques, les observatoires de rayons X et les installations dédiées aux ondes gravitationnelles — pourront fournir des distances, des masses et le contexte physique des découvertes de Roman.

À retenir

La force de Roman tient à une combinaison rare : la netteté d’image associée à un miroir de 2,4 mètres et une couverture du ciel plus de 100 fois supérieure à celle de Hubble. Cette architecture doit permettre de dresser de grandes cartes de l’Univers, de mesurer son expansion avec plusieurs méthodes indépendantes et de recenser des populations de planètes difficiles à trouver depuis le sol.

Le lancement prévu le 30 août 2026 sera la prochaine étape visible. Le véritable test scientifique viendra ensuite : Roman devra aider à déterminer si l’accélération de l’expansion cosmique suit le scénario attendu — et révéler combien de mondes froids, lointains ou privés d’étoile peuplent la Voie lactée.