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EUCLID est une mission spatiale sélectionnée par l'ESA en octobre 2011, dédiée à l'étude de l'accélération de l'Univers par la mesure de grands relevés de ciel de plus de 15 000 degrés carrés aussi bien en photométrie qu'en spectroscopie. EUCLID étudiera ainsi les larges structures de l'Univers jusqu'à un temps cosmique de 10 milliards d'années soit à plus de 75 % de l'âge de l'Univers. La mission est optimisée pour deux sondes cosmologiques, le cisaillement gravitationnel faible et la mesure des oscillations acoustiques baryoniques mais pourra aussi adresser de nombreux autres tests cosmologiques comme les mesures d'amas et suivre un certain nombre de supernovae lointaines.
La mesure de cisaillement dans EUCLID est dérivée de la mesure de la forme de galaxies lointaines et de leur distance. EUCLID mesurera la forme de 30 galaxies par arcmin2 jusqu' à des distances z < 2, dans une bande large visible R+I+Z et ce, jusqu'à une magnitude AB de 24.5 (à 10 sigma). Les mesures des distances photométriques de ces galaxies seront précises à sz / (1+z) < 0.05 grâce à la présence de 3 filtres infrarouges couvrant les bandes (Y, J, H) jusqu'à une magnitude AB de 24 (à 5 sigma), complémentaire à la photométrie visible du sol qui sera obtenue dans les bandes visibles classiques à partir de données publiques ou à travers des collaborations internationales comme DES, KiDS, Pan-STARRS ou LSST. La forme des galaxies est obtenue par une mesure très précise de leur ellipticité, avec une précision meilleure que 2x10-4 et des variations spatiales contrôlées à mieux que 2x10-3.
La mesure des oscillations baryoniques dans EUCLID est basée sur la mesure précise des distances de plus de 50 millions de galaxies dans la fenêtre de distances, 0.7 < z < 2 soit plus de 3000 galaxies par deg2. Les distances sont obtenues par un relevé spectroscopique du ciel basé sur un spectrographe sans fente de résolution l/ dl > 250 qui permet la détection de raies d'émission Ha pour plus de 45 % des objets détectés jusqu' à un flux limite de de 3x10-16 erg.s-1.cm-2 pour des objets étendus de 1 arcseconde. Les distances obtenues pour chaque galaxie seront précises à mieux que sz/ (1+z) < 0.001.
La combinaison de ces deux sondes sur le même volume du ciel avec le même instrument permettra une vérification et un contrôle des erreurs systématiques dans l'interprétation finale. Cela permet aussi de contraindre les grandes structures par divers aspects complémentaires (mesure du potentiel, densité et vitesse) ce qui permet de tester les modèles d'énergie noire et de gravité à toutes les échelles.
De plus, de nombreux autres tests cosmologiques seront aussi possibles avec les données d'EUCLID, complémentaires des sondes primaires : citons en particulier, les mesures d'amas de galaxies, les distorsions dans l'espace des distances, et l'effet Sachs Wolfe intégré qui sont aussi très prometteurs.
Enfin, par l'implémentation d'un champ profond deux fois plus profond et couvrant 40 deg² , EUCLID d'une part assurera le contrôle de la stabilité des instruments en revenant sur les mêmes objets tout le long de la mission et pourra de plus suivre aussi un certain nombre de supernovae lointaines ainsi que d’autres objets transients.
EUCLID est constitué d'un télescope de 1,2 m de type Korsch avec un champ de vue de 0,54 deg². Le télescope éclaire 2 instruments l'un dans le visible (VIS), l'autre dans l'infrarouge (NISP) séparés par une dichroïque. Le VIS est équipé de 36 CCDs et mesure la forme des galaxies avec une résolution de 0.2 arcseconde en une bande R+I+Z couvrant (550-920 nm) et des pixels de 0.1 arcseconde. L'instrument NISP est équipé de 16 détecteurs HgCdTe et des pixels de 0.3 arcseconde. Il contient 2 canaux : un canal photométrique équipé de 3 filtres (Y,J,H) couvrant la gamme ( 920-2000 nm) pour les mesures de distances photométriques et un canal spectroscopique basé sur des grisms couvrant la bande (1.1-2 microns).
EUCLID sera lancé en 2020 par une fusée Soyouz ST-2.1B en L2 et la mission est prévue pour une durée de 7 ans.
Le consortium Euclid regroupe 17 pays européens, organisés autour d’un consortium scientifique de plus de 1200 personnes inscrites, incluant un groupe d’une quarantaine de chercheurs des Etats-Unis. La mission est sous responsabilité ESA avec une participation minoritaire de la NASA.
Le consortium a la responsabilité de définir les objectifs de la mission, de préparer son exploitation scientifique et de livrer à l’ESA les deux instruments embarqués, le spectrographe et caméra infrarouge NISP, et l’imageur visible VIS, qui couvrent tous deux un très grand champ commun de 0.54 deg². Le consortium doit aussi livrer à l’ESA l’ensemble des logiciels du segment sol pour le traitement des données.