Avec le télescope James Webb, l’Humanité va voir plus loin

 

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Peut-on un instant ne plus s’intéresser aux courbes vertigineuses et angoissantes de la progression du variant Omicron ? Est-il encore possible d’oublier cette épidémie de Covid-19 qui, depuis bientôt deux ans, met à l’épreuve et épuise l’Humanité ? Non seulement on le peut, car les Hommes ont fait montre partout dans le monde d’une incroyable résilience, mais on le doit lorsque c’est précisément un projet à l’échelle du destin de la planète qui nous invite à faire une pause, à porter notre regard au loin, vers les confins de l’espace, terra incognita du XXIe siècle.

La communauté spatiale internationale – l’Agence spatiale européenne, celle du Canada, Arianespace et la Nasa – nous offre, en effet, un beau cadeau de Noël avec le lancement prévu aujourd’hui du télescope James Webb, le successeur du célèbre Hubble. Après trois reports, un créneau de 32 minutes sera disponible à 12 h 20 GMT aujourd’hui…

10 milliards de dollars, 10 000 personnes mobilisées

C’est peu dire que l’attente fut longue puisque le projet de ce télescope ultra-perfectionné a été lancé… dans les années 1990. Sa construction a commencé en 2004 et son lancement, initialement prévu en 2007, a sans cesse été repoussé, notamment à cause de la complexité de son développement dont le coût a explosé, avoisinant au final les quelque 10 milliards de dollars.

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La construction du télescope a donc constitué une belle aventure scientifique, technique et industrielle qui a permis de mettre en œuvre une immense collaboration internationale puisqu’il intègre des instruments canadien et européen. Le projet aura mobilisé plus de 10 000 personnes au total qui vont retenir leur souffle lorsque la fusée Ariane V décollera depuis Kourou pour poursuivre l’aventure.

La prochaine étape sera le très délicat déploiement des miroirs du télescope à 1,5 million de kilomètres de la Terre, qui devrait prendre deux semaines. Viendra ensuite la partie scientifique de l’aventure, qui s’annonce fascinante tant les attentes sont grandes.

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Big bang et exoplanètes

Car avec le télescope James Webb, qui sera en orbite autour du Soleil, l’Humanité chaussera de nouvelles lunettes pour voir plus loin et répondre à cette question qui passionne depuis la nuit des temps : une autre planète Terre est-elle possible ? Car ce nouveau télescope, le plus puissant et le plus grand jamais envoyé dans l’espace, va révolutionner notre façon de voir les atmosphères de ces planètes, reflet de ce qui se passe en surface. À côté de l’étude des exoplanètes, le télescope permettra d’explorer les premiers âges de l’Univers, en remontant jusqu’à seulement quelques centaines de millions d’années après le Big Bang. Les scientifiques pourront ainsi observer les premières galaxies et les premières étoiles.

Loin de l’infiniment petit d’un coronavirus, c’est vers l’infiniment grand que le voyageur James Webb nous convie.

Philippe Rioux


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Quatre questions sur le JWST

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 debéryllium 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 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. À 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 plié 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 sa 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’environnements habitables, 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.