Le télescope spatial James Webb, un instrument record en 5 questions
Publié le - par LeBlob.fr, avec l’AFP
Télescope spatial le plus puissant jamais construit, le James Webb ou JWST doit décoller fin décembre après plus de 30 ans d’attente. Bijou d’ingénierie, il explorera l’Univers en remontant jusqu’à il y a quelque 13 milliards d’années. Tour d’horizon en cinq questions.
À quoi ressemble-t-il ?
Sa pièce maîtresse est son immense miroir principal, mesurant 6,6 mètres de diamètre et formé de 18 miroirs plus petits, de forme hexagonale. Ils sont faits de béryllium et recouverts d’or pour mieux réfléchir la lumière captée des confins de l’Univers. L’observatoire comporte également quatre instruments scientifiques : des imageurs permettant de faire des photos du cosmos, et des spectromètres, qui décomposent la lumière pour étudier les propriétés chimiques et physiques des objets observés.
Le miroir et les instruments sont protégés par un énorme pare-soleil composé de cinq couches superposées. Grandes comme un terrain de tennis, elles sont aussi fines qu’un cheveu, et faites de kapton, un matériau choisi pour sa résistance à des températures extrêmes : une face sera exposée à plus de 110 °C et l’autre à -235 °C !
Également à bord: un module de service contenant le système de propulsion, de communication... Au total, l'observatoire pèse l'équivalent d'un bus scolaire.
Où va-t-il ?
Le télescope va être placé en orbite à 1,5 million de kilomètres de la Terre, soit quatre fois la distance de notre planète avec la Lune. Contrairement au télescope Hubble qui tourne autour de la Terre, James Webb sera lui en orbite autour du Soleil. Il évoluera en constant alignement avec le Soleil et la Terre, « derrière » celle-ci. Son miroir fera constamment dos à notre étoile. Il mettra environ un mois à atteindre cette position, appelée point de Lagrange L2. A cette distance, aucune mission habitée de réparation ne peut être envisagée, comme cela avait été le cas pour Hubble.
Comment va-t-il se déployer ?
Le télescope étant trop grand pour entrer dans une fusée, il a été replié sur lui-même. Une contrainte technique qui engendre la partie la plus compliquée de la mission : son déploiement dans l’espace, le plus périlleux jamais tenté par la Nasa. Environ 30 minutes après le décollage, l’antenne de communication et les panneaux solaires l’alimentant en énergie seront déployés.
Puis le déploiement du pare-soleil, jusqu’ici plié comme un accordéon, commencera au sixième jour, bien après avoir dépassé la Lune. Ses fines membranes seront guidées par un mécanisme complexe impliquant 400 poulies et 400 mètres de câble. Durant la deuxième semaine, viendra enfin le tour du miroir. Une fois dans leur configuration finale, les instruments devront refroidir et être calibrés, et les miroirs très précisément ajustés. Au bout de six mois, le télescope sera prêt.
Que va-t-il faire ?
James Webb a deux grandes missions scientifiques représentant plus de 50 % du temps d’observation. D’abord, explorer les premiers âges de l’Univers, en remontant jusqu’à seulement quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Les scientifiques veulent observer les premières galaxies et les premières étoiles. Sa deuxième grande mission sera d’étudier des exoplanètes, c’est-à-dire des planètes autour d’autres étoiles que notre Soleil, en quête d’environnement habitable, en étudiant notamment leur atmosphère.
La grande nouveauté de James Webb est qu’il opérera uniquement dans l’infrarouge proche et moyen. Il pourra ainsi voir à travers des nuages de poussière impénétrables pour Hubble, qui a une petite capacité infrarouge mais opère surtout dans la lumière visible et les ultraviolets. Sont aussi prévues des observations plus proches, dans notre Système solaire, de Mars ou encore Europe, une lune de Jupiter.
Depuis quand l’attend-t-on ?
Le projet a été lancé dans les années 1990 et sa construction a commencé en 2004. Son décollage a maintes fois été repoussé, initialement en 2007, puis 2018… Notamment à cause de la complexité de son développement.
L’observatoire est issu d’une immense collaboration internationale, et intègre des instruments canadien et européen. Plus de 10 000 personnes ont travaillé sur le projet, dont le budget a explosé, pour un coût avoisinant finalement quelque 10 milliards de dollars. Il opérera durant au moins cinq ans, et potentiellement jusqu’à plus de dix ans.
