Le Webb est déployé

La NASA avait déjà mis en avant les 7 minutes de terreur des rovers Curiosity et Perseverance en ce qui concerne leur arrivée sur Mars. Pour le James Webb Space Telescope (JWST, ou plus simplement le Webb), un ingénieur de la NASA parla du coup de «14 jours de terreur» ! Ceci, car ce télescope étant le grand envoyé dans l’espace avec un miroir principal de 6,5 m de diamètre, il a dû s’envoler plié sous la coiffe d’Ariane 5 le 25 décembre 2021. Une contrainte qui induisait un complexe processus de déploiement sujet à un nombre important de «pannes uniques» potentielles, comprenez des pannes qui, si elles se produisaient, condamnaient le Webb à l’inutilité…

Des étapes indispensables et d’autres à venir

Le schéma de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ci-dessous résume le déploiement du JWST. On remarque que le télescope arrive à son point d’observation (le point de Lagrange L2 à 1,5 million de kilomètres de la Terre) après 1 mois de voyage, mais que la séquence la plus critique, prend environ 14 jours.

Au passage, rappelons que ce programme de la NASA a pour partenaires l’Agence Spatiale Européenne et l’Agence Spatiale du Canada.
Sur le schéma ci-dessus, l’un des moments les plus délicats fut l’ouverture et la tension des 5 couches isolantes du pare-soleil les 4 et 5 janvier 2022. Délicat, car cette manœuvre avait échoué à 2 reprises, avant un succès, lors de tests au sol. Grand comme un court de Tennis, ce pare-soleil de 21×14 m en forme de losange plonge la partie télescope dans l’ombre afin qu’elle travaille à -230°C, indispensable pour le Webb qui scrutera l’univers dans l’infrarouge (le principe est que les instruments seraient «aveuglés» par la chaleur sans ce bouclier).
Ensuite, il fallait que le miroir secondaire (qui renvoie vers les instruments la lumière captée par le principal de 6,5 m) se déploie correctement au bout de son trépied porteur. Ce fut chose faite le 6 janvier. Puis les 7 et 8 janvier, c’était au tour du principal d’atteindre sa taille définitive. Ce miroir est divisé en 18 hexagones dont 6 étaient pliés latéralement par paires de 3 (toujours pour pouvoir rentrer sous la coiffe d’un lanceur).

Surveillance du déploiement des 3 derniers hexagones du miroir primaire du Webb le 8 janvier au Space Telescope Science Institute.
Crédit : NASA/Bill Ingalls

Toutes ces opérations étaient dirigées et surveillées depuis le Space Telescope Science Institute (STScI, également en charge d’Hubble) à Baltimore aux États-Unis. Le 8 janvier à 13h17 heure locale, le dernier triplé de miroirs était en place et verrouillé. Le Web était complètement déployé.

Joie dans la salle de contrôle du Webb du Space Telescope Science Institute alors que la télémétrie confirme la mise en place correcte des 3 derniers miroirs.
Crédit : Cité de l’espace – NASA/Bill Ingalls

Ce sont ainsi presque 300 mécanismes (et autant de pannes uniques potentielles) qui ont agi comme espéré. Si cette phase considérée critique s’achève par un succès, elle ne doit faire oublier que beaucoup de travail reste à accomplir. À l’ombre de son pare-soleil, la partie télescope et instruments du Webb va progressivement refroidir à -230°C. L’observatoire devra aussi, d’ici la fin janvier, s’insérer correctement sur son orbite dite de halo autour du point de Lagrange L2 en utilisant sa propulsion. L’animation vidéo montre le principe de cette orbite autour de ce point d’équilibre gravitationnel Soleil-Terre.

Les miroirs devront de plus être alignés, une procédure qui pourrait exiger 3 mois ou plus. Enfin, les instruments seront mis en route et calibrés. La première image rendue publique devrait arriver d’ici 5 mois.

Des performances très attendues par les astronomes

De par ses performances inédites en matière d’infrarouge, les données et clichés du Webb sont très attendus par la communauté des astronomes. Cette longueur d’onde particulière a été choisie parce qu’elle traverse mieux les nuages de gaz que la lumière visible. L’infrarouge est du coup idéal pour percer les secrets de la naissance des étoiles qui se déroule justement au sein de vastes nuages de gaz. Cette portion du spectre électromagnétique offre aussi des possibilités poussées afin de déterminer la composition de l’atmosphère des exoplanètes, ces mondes qui tournent autour d’autres soleils que le nôtre. Enfin, l’Univers étant en expansion, la lumière émise par les objets lointains s’en retrouve décalée dans le rouge et même dans l’infrarouge. Le Webb permet alors de remonter loin dans le temps jusqu’à 200 millions d’années après le Big Bang, donnant l’opportunité d’épier la formation des premières étoiles et galaxies.
Les attentes scientifiques du JWST sont expliquées au cours la table ronde ci-dessous qui se déroula le 10 décembre dernier à l’Envol des Pionniers à Toulouse dans le cadre des «Rendez-Vous Espace», organisés par la Cité de l’espace en partenariat avec l’Association Aéronautique et Astronautique de France (3AF) et le CNES (Centre National d’Études Spatiales).