Oubliez tout ce que vous savez sur l’astronomie. LISA, le premier détecteur d’ondes gravitationnelles dans l’espace, va ouvrir une nouvelle ère : celle de l’exploration de l’univers par ses vibrations. Voici comment.

Une écoute cosmique impossible depuis la Terre

Les ondes gravitationnelles sont de minuscules ondulations de l’espace-temps, provoquées par des événements cosmiques titanesques : fusions de trous noirs, étoiles à neutrons en spirale, systèmes binaires compacts… Depuis leur première détection en 2015 par LIGO et Virgo, elles ont ouvert un nouveau canal d’observation de l’Univers.

Mais ces observatoires terrestres ont une limite fondamentale : la taille de la Terre elle-même. Pour détecter les fréquences les plus basses — celles des trous noirs supermassifs ou des naines blanches en orbite lente — il faut un instrument bien plus grand… et surtout, hors de toute perturbation terrestre.

C’est exactement ce que va faire LISA, le Laser Interferometer Space Antenna, un projet titanesque de l’Agence spatiale européenne (ESA) qui va révolutionner notre capacité à « entendre » l’Univers.

LISA : une oreille géante de 2,5 millions de kilomètres

LISA, c’est un interféromètre géant, composé de trois sondes spatiales placées en triangle équilatéral, distantes de 2,5 millions de kilomètres les unes des autres — soit plus de six fois la distance Terre-Lune.

Chacune d’elles échangera des lasers ultra-stables, capables de mesurer des variations de distance de moins d’un cent-millième de la taille d’un atome. Ce système permettra de capter les minuscules déformations causées par le passage d’une onde gravitationnelle. Une précision qui défie l’imagination.

Contrairement aux observatoires terrestres, LISA pourra ainsi détecter des ondes longues et lentes, inaccessibles au sol, mais cruciales pour comprendre l’évolution des galaxies et des objets les plus massifs de l’Univers.

Une technologie déjà validée dans l’espace

Avant de lancer une telle mission, il fallait prouver que cette idée folle était techniquement faisable. Ce fut le rôle de LISA Pathfinder, un démonstrateur lancé en 2015.

Il a validé la capacité de maintenir deux cubes d’or en chute libre parfaite, protégés de toute influence extérieure, et de mesurer leur position avec une précision extrême. Mission réussie : la technologie fonctionne, même dans le vide spatial.

Les engins spatiaux qui composent LISA formeront un triangle laser dans l’espace. Crédit image : ESA

Une construction européenne à la hauteur du défi

LISA est aujourd’hui officiellement en phase de construction. Le contrat a été attribué à l’entreprise allemande OHB System AG, en partenariat avec Thales Alenia Space. La NASA, initialement impliquée, s’est retirée du projet suite à des coupes budgétaires sous l’administration Trump.

Malgré tout, l’ESA a décidé d’aller de l’avant, et mieux encore : le lancement a été avancé à 2035, deux ans plus tôt que prévu. C’est un message fort sur l’indépendance et la maturité technologique de l’Europe spatiale.

Ce que LISA va écouter : les secrets de l’univers sombre

Avec ses bras géants et sa sensibilité extrême, LISA pourra capter des phénomènes totalement inaccessibles aujourd’hui :

• Les fusions de trous noirs supermassifs, qui structurent les galaxies ;

• Les systèmes binaires compacts, comme les couples de naines blanches qui rayonnent lentement ;

• Les « sirènes gravitationnelles », qui permettront de mesurer directement l’expansion de l’univers ;

• Peut-être même les ondes générées par des exoplanètes, ouvrant un nouveau canal de détection.

LISA va aussi tester la validité de la relativité générale dans des conditions extrêmes, et peut-être révéler de nouveaux phénomènes inconnus dans l’univers sombre.

Une aventure humaine et scientifique exceptionnelle

Au-delà de l’exploit technologique, LISA est un symbole : celui d’un projet scientifique collectif, porté par des décennies de recherche, une coopération internationale, et une vision ambitieuse de l’exploration cosmique.

Comme l’a déclaré Carole Mundell, directrice scientifique de l’ESA :

« LISA représentera le triomphe de l’ingénierie de précision et placera l’Europe à l’avant-garde de la science fondamentale. »

Écouter l’Univers… et ne plus jamais le voir de la même façon

Avec LISA, ce ne sont plus seulement les étoiles que nous allons observer. Ce sont leurs battements de cœur, leurs vibrations secrètes, leur danse gravitationnelle invisible.

Ce que LISA entendra dans le silence spatial pourrait bien changer notre compréhension de l’Univers à jamais.