L'Observatoire rayons X Lynx est un des quatre observatoires spatiaux que l'agence spatiale américaine, la NASA, envisage de développer au cours de la décennie 2025-2035. Lynx est proposé par une équipe pilotée par le Centre de vol spatial Marshall. Il doit observer le rayonnement X mou (0,1 - 10 keV) émis par les phénomènes les plus énergétiques de l'univers. Le télescope qui dispose de trois instruments combinant imageur et spectromètres, devrait disposer sur un champ de vue étendu (rayon 10 minutes d'arc) d'une résolution spatiale inférieure à la seconde d'arc soit 50 à 100 fois mieux que l'observatoire Chandra qu'il doit remplacer. La résolution spectrale de ses instruments atteint 2 000.
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L'observatoire Lynx doit observer les phénomènes les plus violents à l’œuvre dans l'univers. Il est conçu pour retracer les processus à l'origine de la formation des galaxies et de leur évolution. Il doit permettre l'étude de l'apparition et l'évolution des trous noirs supermassifs dans les premières galaxies. Enfin, il doit recueillir des données sur l'ensemble des processus associés au cycle de vie des étoiles depuis leur formation jusqu'à leur mort. Si le projet est retenu, le télescope sera lancé vers 2039 et placé en orbite autour du point de Lagrange L2. La durée de la mission primaire est de cinq ans et le télescope dispose de consommables (ergols) garantissant une durée de vie minimum de 20 ans.
Fin 2022 la NASA décide de suivre les recommandations du rapport décennal de l'Académie des sciences des États-Unis relatif à l'astronomie et à l'astrophysique et choisit un projet combinant les caractéristiques de deux des autres propositions : LUVOIR et HabEx. Le nouveau télescope, baptisé HWO, devrait être lancé vers 2040 s'il obtient un financement.