La découverte de ce rayonnement remonte à l'année 1801, lorsque le physicien  Johann Wilhelm Ritter a observé que des rayons situés juste au-delà de l'extrémité violette du spectre visible provoquaient le noircissement rapide de papier imbibé de chlorure d'argent. Il les a d'abord appelés "rayons désoxydants" avant que le terme "ultraviolet", signifiant littéralement "au-delà du violet", ne finisse par s'imposer dans la communauté scientifique. La source naturelle la plus importante de rayonnement UV est le Soleil, qui en émet de grandes quantités lors des réactions de fusion nucléaire en son coeur. Cependant, la grande majorité de ces rayonnements solaires est bloquée par la couche d'ozone présente dans la stratosphère, un bouclier naturel et dynamique qui absorbe les longueurs d'onde les plus dangereuses et qui s'avère indispensable à la survie des écosystèmes terrestres.

Pour mieux comprendre les effets de l'ultraviolet sur la matière et le vivant, les scientifiques l'ont subdivisé en trois bandes principales en fonction de la longueur d'onde et de l'impact biologique : les UVA, les UVB et les UVC. 

• Les UVA, dont la longueur d'onde varie de 315 à 400 nanomètres, représentent la quasi-totalité des ultraviolets atteignant la surface de la Terre. Moins énergétiques, ils traversent facilement les nuages et les vitres, pénètrent profondément dans la peau et sont principalement responsables du vieillissement cutané prématuré, de la destruction du collagène et de l'apparition des rides. 

• Les UVB, compris entre 280 et 315 nanomètres, sont partiellement filtrés par l'atmosphère. Plus énergétiques que les UVA, ils sont arrêtés par les vitres et absorbés par la couche superficielle de l'épiderme. S'ils sont les principaux responsables du bronzage, ils causent aussi les coups de soleil, les mutations cellulaires et la majorité des cancers de la peau. 

• Les UVC, allant de 100 à 280 nanomètres, sont les plus dangereux et les plus énergétiques, mais ils sont intégralement absorbés par l'oxygène et l'ozone de la haute atmosphère et n'atteignent donc jamais le sol naturellement.

Face aux risques qu'ils représentent, la protection contre les ultraviolets est devenue un enjeu majeur de santé publique à l'échelle mondiale. La préservation de la couche d'ozone, encadrée par le Protocole de Montréal de 1987, a permis d'éviter une catastrophe environnementale et sanitaire majeure en limitant l'amincissement de ce bouclier stratosphérique provoqué par les gaz chlorés d'origine humaine. À l'échelle individuelle, la protection passe par la limitation de l'exposition aux heures les plus chaudes, l'utilisation de crèmes solaires contenant des filtres minéraux ou chimiques capables d'absorber ou de réfléchir les rayons UV, ainsi que le port de vêtements couvrants et de lunettes de soleil traitées anti-UV. 

En raison de leur énergie et de leur capacité à interagir avec la matière, les ultraviolets ont trouvé de très nombreuses applications technologiques, médicales et industrielles. Les lampes à vapeur de mercure, les diodes électroluminescentes spécifiques ou les lasers permettent de produire des UV artificiels. Les UVC, par leur pouvoir germicide exceptionnel, sont massivement utilisés pour la stérilisation de l'air en milieu hospitalier, la désinfection des surfaces et la purification de l'eau potable ou des eaux usées, car ils détruisent l'ADN des bactéries, virus et champignons, les rendant inoffensifs. Dans le domaine de la criminalistique et de la sécurité, les lampes émettant des UVA, souvent appelées "lampes noires", sont utilisées pour révéler des traces de fluides biologiques invisibles à l'oeil nu ou pour authentifier des billets de banque et des documents officiels grâce aux encres et fils de sécurité fluorescents qu'ils contiennent. De plus, la lithographie par ultraviolets extrêmes (EUV) est aujourd'hui une étape technologique importante dans la fabrication des microprocesseurs et semi-conducteurs les plus avancés, permettant de graver des circuits électroniques à l'échelle du nanomètre.

L'astronomie ultraviolette.
L'astronomie ultraviolette est la branche de l'astrophysique dédiée à l'observation et à l'analyse du rayonnement électromagnétique émis par les objets célestes dans les longueurs d'onde comprises approximativement entre 10 et 400 nanomètres. La caractéristique fondamentale de cette discipline réside dans sa principale contrainte technique : l'atmosphère terrestre. Comme la couche d'ozone et l'oxygène moléculaire absorbent l'immense majorité des photons UV, l'astronomie UV au sol est quasi inexistante, à l'exception de quelques observations marginales en proche ultraviolet depuis des observatoires de très haute altitude. Pour étudier l'Univers dans ces longueurs d'onde, les astronomes ont dû s'affranchir de l'écran atmosphérique en développant des fusées-sondes, des ballons stratosphériques et, surtout, des télescopes spatiaux, ce qui a fait de l'astronomie UV l'une des premières disciplines à dépendre entièrement et intimement de la conquête spatiale.

Contrairement à l'astronomie infrarouge qui révèle les objets froids et poussiéreux, l'astronomie ultraviolette est la fenêtre privilégiée sur l'Univers chaud et extrême. Les corps célestes émettent principalement dans l'UV lorsqu'ils atteignent des températures de surface très élevées, typiquement supérieures à 10 000 kelvins. Cette discipline permet donc d'étudier les étoiles massives et brûlantes de type O et B, dont la vie brève et intense sculpte les galaxies par leurs vents stellaires et leurs futures explosions en supernovae. Elle est également indispensable pour observer les stades finaux de l'évolution stellaire, comme les naines blanches très chaudes, ainsi que les phénomènes violents liés à la gravité extrême : les disques d'accrétion de matière spiralant autour des étoiles à neutrons, des trous noirs stellaires ou des noyaux actifs de galaxies. Dans ces environnements, le gaz chauffé à des millions de degrés émet une signature ultraviolette caractéristique avant de basculer dans le domaine des rayons X.

Au-delà de l'imagerie directe, la spectroscopie ultraviolette constitue un outil d'une puissance inégalée pour sonder la composition chimique et la dynamique du milieu interstellaire et intergalactique. De nombreux éléments chimiques fondamentaux, tels que le carbone, l'oxygène, l'azote, le silicium ou le deutérium, possèdent des raies de résonance très intenses dans le domaine de l'ultraviolet lointain. En analysant la lumière UV d'un quasar lointain agissant comme un phare, les astrophysiciens peuvent observer les raies d'absorption créées par les nuages de gaz diffus situés sur la ligne de visée. Cette technique a permis de cartographier la "toile cosmique", de découvrir et de quantifier le milieu intergalactique tiède et chaud qui contiendrait une grande partie de la matière baryonique manquante de l'Univers, et de mesurer l'abondance du deutérium primordial, offrant ainsi des contraintes précieuses sur les modèles de nucléosynthèse issus du Big Bang.

L'essor de cette discipline est intimement lié à l'histoire des missions spatiales. Après les premiers balbutiements des fusées-sondes dans les années 1960, le satellite OAO-2 a prouvé le potentiel de l'observation spatiale. La mission la plus marquante de la fin du vingtième siècle fut l'International Ultraviolet Explorer (IUE), lancé en 1978, qui a opéré pendant 18 ans et révolutionné notre compréhension des étoiles et des noyaux galactiques. Par la suite, des observatoires dédiés comme le Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) ou le Galaxy Evolution Explorer (GALEX) ont permis des relevés du ciel entier et des études spectroscopiques de haute précision. Aujourd'hui, le télescope spatial Hubble demeure un acteur majeur de l'astronomie UV grâce à des instruments de pointe comme le Cosmic Origins Spectrograph (COS), bien que l'essentiel de sa popularité médiatique repose sur ses images en lumière visible et en proche infrarouge.

L'avenir de l'astronomie ultraviolette fait aujourd'hui face à un défi stratégique majeur. Alors que les grands observatoires spatiaux se succèdent dans les domaines des rayons X, de l'infrarouge avec le JWST, ou des ondes radio, le domaine UV manque cruellement de grands projets de classe "flagship" pour prendre le relais à long terme de Hubble. La communauté astrophysique mondiale plaide régulièrement pour le développement de nouveaux télescopes spatiaux UV de grand diamètre, car les petites missions exploratoires actuelles ne peuvent compenser la perte de sensibilité et de résolution spectrale qui se profile à moyen terme. Maintenir une capacité d'observation dans l'ultraviolet est pourtant une nécessité absolue, car sans cette pièce du puzzle électromagnétique, notre compréhension de la formation des étoiles, de l'évolution chimique des galaxies et de la structure à grande échelle de l'Univers resterait gravement incomplète.