​Les objectifs de la mission Prima sont multiples :

➡️ mieux comprendre la formation des planètes et de leurs atmosphères, et notamment le transport de l'eau dans les disques protoplanétaires

➡️ étudier la coévolution des galaxies et de leurs trous noirs supermassifs

➡️ retracer l'évolution de la poussière et des éléments lourds dans le milieu interstellaire au cours de la formation des galaxies 

Prima embarquera deux instruments, dont l'imageur PRIMAger piloté par le CNES avec des contributions du CNRS et du CEA. Reconnu pour son savoir-faire en cryogénie, le CEA participera à l'architecture thermique de l'instrument, fournira le modèle de vol du lien thermique, lequel connecte les détecteurs au système cryogénique du satellite, et développera les moyens d'essais cryogéniques au sol. Ces derniers permettront de caractériser l'instrument PRIMAger avant sa livraison à la NASA.

Ces travaux s'inscrivent dans la continuité pour les équipes du CEA-Irig/DSBT/LCCS​ et du CEA-Irfu, qui avaient déjà contribué aux éléments cryogéniques du télescope Herschel, avec en particulier un système de réfrigération à 300 millikelvins, soit -272.85°C. A moins d'un degré du zéro absolu ! Pour Prima, les efforts vont encore plus loin, avec un lien thermique à seulement 100 millikelvins.​

La cryogénie est vitale pour des mesures de qualité dans l'infrarouge. Ce rayonnement est en effet lié à la chaleur émise. Or, les instruments et les télescopes spatiaux émettent leur propre chaleur en fonctionnant. Ultrasensibles, les systèmes risquent d'être « aveuglés » par ces émissions au lieu de capter celles souhaitées du fin fond de l'Univers !​