Trois décennies après le lancement du télescope Hubble, l’observatoire James-Webb va bientôt révolutionner l’astronomie moderne en observant des galaxies vieilles de 13,5 milliards d’années. Prévu pour être lancé d’ici la fin de l’année, le plus grand et le plus complexe télescope spatial jamais construit sera équipé de technologies nouvelle génération pour étudier la naissance et la formation des toutes premières étoiles de notre univers.
James-Webb: 25 ans de développement
Le télescope James-Webb (JWT) est un observatoire spatial développé conjointement par la NASA, l’ESA et l’agence spatiale canadienne. Nommé d’après le second administrateur de la NASA James Edwin Webb, un total de vingt pays participent au projet lancé en 1996.
Le futur télescope a été optimisé pour l’observation dans l’infrarouge afin de pouvoir compléter et approfondir les découvertes du télescope Hubble. Pour rappel, perché à 540 kilomètres d’altitude, Hubble observe le cosmos dans l’ultraviolet et la lumière visible depuis sa mise en orbite en 1990.
“Sa sensibilité est extraordinaire. Si vous étiez un bourdon à la surface de la Lune, le James-Webb pourrait vous voir depuis la Terre”
John C. Mayer
Astrophysicien à la NASA
Une précision inégalée
Contrairement à Hubble, le télescope spatial de James-Webb sera positionné au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, situé à 1,5 millions de kilomètres de la Terre. Avec ses 6,5 mètres de diamètre, son miroir primaire aura une surface six fois plus large et le James-Webb sera environ 100 fois plus puissant que son prédécesseur.
Afin d’optimiser le fonctionnement de ses instruments dédiés à l’observation de l’univers dans l’infrarouge proche et moyen (0,6–28 micromètres), le futur observatoire spatial sera notamment refroidi de manière passive par un immense bouclier thermique.
Le long voyage du télescope JAMES-WEBB
Un lancement à bord d'Ariane 5
Prévu pour être lancé à bord d’une fusée Ariane 5, les composants du JWT présentent donc la particularité d’être pliés pour rentrer dans la coiffe de cinq mètres de large du lanceur européen.
Après son départ depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane française, la mise en fonction du télescope James-Webb se fera en plusieurs étapes, en commençant par le déploiement de son antenne et des panneaux solaires nécessaires pour alimenter ses systèmes électriques.
Comment déployer un origami de 6 tonnes?
Au cinquième jour de son voyage, l’observatoire déploie son large bouclier thermique composé de cinq losanges de 12 mètres de largeur sur 22 de longueur. Constitué de Kapton, une couche de polymère isolant aussi fine qu’un cheveu, le parasol géant sera déployé et tendu par un système de câbles et de tiges télescopiques.
Séparés par ce bouclier, la plate-forme accueillant les panneaux solaires et les éléments de propulsion sera exposée au soleil, tandis que la charge utile du télescope sera maintenue en permanence à l’ombre.
Un immense miroir primaire
Alors qu’il se trouve à presque un million de kilomètres de la Terre, le JWT déploie son réflecteur secondaire avant de réunir les trois parties de son miroir primaire segmenté. Constitué de 18 hexagones de 1,3 mètre de large, les segments sont composés d’un millimètre de béryllium recouvert d’une fine couche d’or pour réfléchir le rouge du spectre visible et l’infrarouge invisible à nos yeux.
Les alvéoles dorées de ce puzzle géant sont ensuite minutieusement alignées à l’aide de micromoteurs pour former une surface parfaitement lisse de 25 mètres carrés. Trente jours après le départ de la mission, le télescope sera alors complètement déployé et se placera en orbite autour du point de Lagrange L2.
JAMES-WEBB: le déroulement de sa mission
Encore six mois de tests
Il faudra patienter encore plusieurs semaines pour que le bouclier multi-couches du JWT n’abaisse suffisamment la température des instruments du télescope. Une fois ses capteurs refroidis à -240°c, les équipes scientifiques pourront étalonner les trois caméras infrarouges et le spectromètre embarqués, une étape d’étalonnage qui durera environ six mois.
De la taille d’un terrain de tennis, le bouclier géant de l’appareil permet donc une économie significative des réserves de fluide cryogénique embarqués, prolongeant ainsi la durée de mission du futur observatoire spatial.
Quelles missions pour le James-Webb?
Initialement prévu pour fonctionner pendant cinq ans, le JWT emporte avec lui assez d’ergols pour maintenir son orbite autour du point de Lagrange pendant au moins 10 ans. Après de longues années de retard et de nombreux dépassements de budget, le télescope devrait finalement s’envoler le 31 octobre prochain. En attendant la mise en service de l’Extremely Large Telescope (ELT), le James-Webb pourra observer les étoiles nées après le big bang pour étudier la formation des premières galaxies et y rechercher de nouvelles exoplanètes capables d’abriter une vie extraterrestre.
Si vous avez des remarques pour améliorer notre contenu et le format des articles, n’hésitez pas à noter cette publication et surtout à laisser un commentaire en bas de page avec vos suggestions!
Pierre-Henri Le Besnerais
