Après des décennies d’attente, le lancement du télescope spatial James Webb, l’observatoire spatial le plus puissant jamais construit, est enfin prévu pour la fin décembre.
Merveille technologique, il aidera à résoudre des énigmes fondamentales sur l’Univers en remontant 13 milliards d’années dans le temps. Voici cinq points à garder à l’esprit.
1. Un miroir doré extra-large
Le miroir primaire du télescope est de grande taille, mesurant 6,5 mètres de diamètre et composé de 18 miroirs hexagonaux plus petits. Ils sont construits en béryllium recouvert d’or et sont idéaux pour réfléchir le rayonnement infrarouge provenant des confins de l’univers.
En outre, l’observatoire dispose de quatre équipements scientifiques qui sont utilisés à deux fins principales : la photographie d’objets cosmiques et la spectroscopie – le processus de décomposition de la lumière en ses longueurs d’onde constitutives afin de comprendre les aspects physiques et chimiques des matériaux cosmiques.
Un pare-soleil à cinq couches protège le miroir et les instruments. Il est structuré comme un cerf-volant et est conçu pour se déployer à la taille d’un court de tennis.
Ses membranes sont en kapton, un matériau connu pour sa grande résistance à la chaleur et sa stabilité sur une large plage de températures – deux éléments essentiels étant donné que le côté du bouclier faisant face au soleil atteindra des températures de 230 degrés Fahrenheit (110 degrés Celsius), tandis que le côté opposé atteindra des températures aussi basses que -394 degrés Fahrenheit.
En outre, le télescope est équipé d’un « bus spatial » qui abrite les sous-systèmes d’alimentation électrique, de propulsion, de communication, d’orientation, de chauffage et de traitement des données du télescope ; Webb pèse à peu près le même poids qu’un bus scolaire.
2. Un voyage d’un million de kilomètres
Le télescope sera mis en orbite à environ un million de kilomètres au-dessus de la Terre, soit quatre fois la distance entre notre planète et la Lune.
Contrairement à Hubble, le principal télescope spatial actuel, qui tourne autour de la Terre, Webb sera en orbite autour du Soleil.
Du point de vue du Soleil, il restera précisément derrière la Terre, ce qui lui permettra de rester du côté de la nuit de notre planète. Entre le miroir et notre étoile, il y aura toujours le pare-soleil de Webb.
Il faudra environ un mois pour atteindre le deuxième point de Lagrange, ou L2. Alors que des astronautes ont volé pour réparer Hubble, personne ne s’est jamais rendu sur l’orbite prévue de Webb.
3. L’origami du futur
Le télescope étant trop grand pour tenir dans le cône de nez d’une fusée dans son état de fonctionnement, il doit être plié à la manière d’un origami pour être transporté. Le dépliage est un processus compliqué et difficile, le plus difficile que la NASA ait jamais essayé.
L’antenne de communication et les panneaux solaires qui l’alimentent seront déployés environ 30 minutes après le décollage.
Commence alors le dépliage du pare-soleil, préalablement plié en accordéon, au sixième jour, bien après le passage de la Lune. Un système compliqué combinant 400 poulies et 1 312 pieds de câble guidera ses fines membranes.
Le miroir s’ouvrira finalement au cours de la deuxième semaine. Une fois dans leur configuration finale, les instruments doivent être refroidis et calibrés, et les miroirs doivent être réglés avec une grande précision.
Le télescope sera opérationnel dans six mois.
4. Tout, y compris la vie et l’univers
Le Webb effectuera deux missions scientifiques essentielles qui représenteront plus de la moitié de son temps d’observation. Pour commencer, examinons les premiers stades de l’histoire cosmique, quelques centaines de millions d’années à peine après le Big Bang.
Les astronomes s’intéressent à la formation des premières étoiles et galaxies, ainsi qu’à leur évolution dans le temps.
Son deuxième objectif important est d’identifier les exoplanètes, qui sont des planètes situées en dehors du système solaire. En outre, il évaluera la possibilité de vie sur ces mondes en examinant leurs atmosphères.
Le plus grand potentiel de Webb réside dans sa capacité infrarouge.
Contrairement à la lumière ultraviolette et visible dans laquelle Hubble fonctionne principalement, les longueurs d’onde infrarouges pénètrent plus facilement dans la poussière, ce qui permet d’avoir un aperçu plus clair du cosmos primitif enveloppé de nuages.
De plus, l’infrarouge permet aux scientifiques de remonter plus loin dans le temps grâce à un phénomène appelé décalage vers le rouge. À mesure que le cosmos s’étend, la lumière provenant d’objets plus éloignés s’étire vers l’extrémité infrarouge du spectre.
De plus, des études plus approfondies de Mars et d’Europe, la lune de glace de Jupiter, sont prévues dans notre système solaire.
5. Des décennies de développement
Dans les années 1990, les astronomes ont commencé à discuter du télescope qui devrait succéder à Hubble, et la construction de Webb a commencé en 2004.
La date de lancement a été repoussée à plusieurs reprises, d’abord à 2007, puis à 2018… principalement en raison des difficultés de développement.
L’observatoire est le fruit d’une vaste collaboration internationale et intègre des instruments provenant du Canada et de l’Europe.
Plus de 10 000 personnes ont travaillé sur le projet, dont le budget s’élève finalement à plus de 10 milliards de dollars.
La mission devrait durer au moins cinq ans, voire dix ou plus.