L’aventure du télescope James Webb commence

James Webb télescope : un projet pharaonique

Il aura mis un quart de siècle à se concrétiser et doit ouvrir de nouvelles fenêtres sur l’univers pour la communauté astronomique internationale. Ce lancement au départ de la Guyane était l’un des volets de la contribution européenne au programme. L’Agence spatiale européenne (ESA) a également fourni un des quatre instruments scientifiques de la mission, le spectromètre du proche infrarouge NIRspec, et la moitié d’un autre, l’imageur de l’infrarouge moyen MIRI. L’Agence spatiale canadienne, troisième partenaire du programme, a pour sa part fournie la caméra grand champ FGS qui permet au télescope de s’orienter et de viser précisément les objets qu’il souhaite étudier.

En réalité, ce successeur du télescope spatial Hubble ne va pas reprendre la mission de son illustre prédécesseur, car il ne va pas étudier le ciel dans les mêmes longueurs d’onde, mais comme lui il doit marquer un bond en avant dans la capacité d’observation du ciel et les découvertes qu’il va rendre possibles. Hubble était un observatoire optique relativement classique, avec un miroir primaire de 2,4 m de diamètre et situé à 570 km d’altitude pour s’affranchir des perturbations et du filtrage de l’atmosphère terrestre afin d’observer le ciel dans la lumière visible et ultraviolette. James Webb, avec son miroir de 6,5 m, lui, observera en partie dans le visible mais essentiellement dans l’infrarouge, ce qui en fait aussi un successeur du télescope américain Spitzer, dont le miroir n’atteignait que 85 cm de diamètre.

Pour pouvoir observer cette portion du spectre qui permet d’étudier les objets froids, tels que les exoplanètes et les disques de poussières où se forment celles-ci autour des étoiles, et les objets lointains, comme les plus anciennes galaxies, le télescope doit être refroidi au plus près possible du zéro absolu, à -233°C. Cela n’est pas possible autour de la Terre, aussi le télescope spatial James Webb est-il désormais en route vers le point de Lagrange L2, un point de stabilité gravitationnelle situé à 1,5 millions de kilomètres de la Terre, dans la direction opposée au Soleil, qu’il atteindra au bout de 29 jours de voyage.

À cette position, un parasol de 132 m² lui permettra d’isoler le télescope et ses instruments de tous les rayonnements venus du Soleil, de la Terre et même de la Lune. Seuls demeureront du côté éclairé son module de service avec les panneaux solaires assurant son alimentation électrique et les antennes permettant de communiquer avec la Terre. Le déploiement successif des cinq couches de kapton de ce parasol, chacune grande comme un court de tennis, débutera dès le 3^e jour de vol.

Pour faire rentrer un miroir de 6,5 m de diamètre dans la coiffe de 5,4 m d’Ariane 5, la Nasa a dû faire preuve d’ingéniosité et a développé un miroir pliable, composé de 18 segments hexagonaux en béryllium, recouverts d’une pellicule d’or. Ce miroir va lui-même se déplier et se mettre en position entre le 11^e et le 14^e jours de vol. La position de chaque miroir sera ajustée au micromètre près.

Au total, 50 déploiements sont prévus avant que le télescope ne soit prêt pour les premiers tests de ses équipements et la Nasa a identifié 344 pannes possibles qu’il va falloir éviter pour parvenir à accomplir la mission. C’est pour cela que les campagnes d’essais ont été aussi longues et coûteuses, et les retards si nombreux. Il faudra ensuite six mois de vérifications et d’étalonnage pour pouvoir débuter les observations.

Car le James Webb n’est pas qu’un télescope, c’est un observatoire et à ce titre il est ouvert à la communauté astronomique et astrophysique mondiale. Si une partie de son temps d’observation est réservé aux équipes qui ont développé ses instruments, 80 % sera dévolu à des projets d’études sélectionnés par compétition. La moisson a été bonne pour les astronomes européens qui à eux seuls auront près du tiers du temps accessible pour leurs observations.

Les sujets d’intérêts ne manquent pas, de la lumière des toutes premières étoiles à l’étude des objets transneptuniens. L’univers accessible à la curiosité des humains va connaître une nouvelle expansion. Un beau cadeau de Noël pour les scientifiques et les passionnés du monde entier, et pour les autres l’occasion de remettre en perspective les capacités extraordinaires du génie humain et notre place infime dans l’immensité du cosmos.

Revivez le lancement du télescope James Webb :