Les promesses du JWST
Les étapes de mise en orbite du JWST
Mise à jour du 25 Décembre 2021
La fusée européenne Ariane 5 a réussi sa mission en envoyant dans l’espace, sur la bonne trajectoire, le télescope spatial James Webb. Celui-ci poursuit sa route vers le point de Lagrange L2, à 1,5 million de km de la Terre.
Lancement du JWST avec Ariane 5
Mission réussie sans le moindre accroc pour la fusée européenne Ariane 5. Ce 25 décembre 2021, à 13 h 20 heure légale française, elle a décollé de Guyane, en emportant sous sa coiffe le télescope spatial James Webb (JWST). Et 27 minutes plus tard, après l’extinction de son étage supérieur, elle a relâché l’instrument astronomique sur sa trajectoire en direction du point de Lagrange L2, situé à 1,5 million de kilomètres, au-delà de l’orbite de la Lune.
Grâce à une caméra embarquée dans l’étage supérieur d’Ariane 5, il a été possible de voir le télescope s’éloigner avec, en fond, une portion de la Terre (la partie orientale de l’Afrique), comme le montre l’image ci-dessus. Au bout de quelques secondes, il a même été possible d’apercevoir les panneaux solaires du télescope se déployer lentement, signe que tout va bien à bord.
Le JWST doit mettre 29 jours pour atteindre son poste d’observation de l’Univers. Les opérations visant à le déployer entièrement se succèderont pendant ce trajet. Mais il faudra attendre environ six mois avant que l’instrument entame ses premières observations de l’Univers.
Mise à jour du 27 Décembre 2021
Le 26 décembre, l’antenne principale du JWST a été déployée avec succès et elle fonctionne parfaitement. C’est grâce à cette antenne à haut gain que les données recueillies lors des observations seront envoyées vers la Terre, au rythme de 28,6 GB deux fois par jour. La première correction de trajectoire, effectuée avec les propulseurs du télescope a également été réussie le même jour. Le télescope vogue maintenant à l’approche de l’orbite de la Lune. Une fois celle-ci dépassée, commencera le déploiement du grand bouclier thermique destiné à protéger le télescope et ses instruments des rayonnements solaires.
Mise à jour du 05 Janvier 2022
James Webb déplie son bouclier thermique qui lui évitera de souffrir du Soleil
Le télescope spatial James Webb poursuit son déploiement dans l’espace. L’observatoire est en train de déplier son bouclier thermique, qui protégera efficacement ses instruments scientifiques des effets du Soleil.
C’est une nouvelle étape qui a commencé dans le long périple de James Webb jusqu’à sa destination. À plus de 500 000 kilomètres de la Terre, le télescope spatial a entamé le déploiement d’une nouvelle pièce cruciale pour son bon fonctionnement : son pare-soleil, qui fait office de bouclier thermique face au rayonnement solaire. Le dépliage de toute la structure prendra quelques jours.
L’agence spatiale américaine a annoncé le 28 décembre le début de cette séquence dans un point d’étape sur son site web. Cette première phase vise à étendre les deux structures – une devant le télescope, l’autre derrière – qui serviront de support au bouclier thermique. Le pare-soleil est à ce stade encore replié : il sera dépaqueté plus tard.
La phase du déploiement du bouclier thermique prendra quelques jours – les ultimes étapes surviendront dans cinq jours, à compter du 29 décembre.
Après la sortie de la structure qui soutiendra le pare-soleil, viendra le temps du déroulement du bouclier thermique, qui est constitué de cinq couches d’un tissu métallisé de type kapton, un polymère qui présente une excellente stabilité thermique. Une fois le bouclier en place, il sera tendu et les cinq couches seront détachées les unes des autres.
Le bouclier thermique aura un rôle décisif pour protéger l’observatoire durant ses cinq années de mission principale — et au-delà, compte tenu de la qualité de son lancement. Les instruments astronomiques doivent être préservés, en les laissant à très basse température (-235°C).
Le déploiement de ce pare-soleil était l’une des étapes les plus difficiles de la mission opérée par la Nasa
Le télescope spatial James Webb a franchi mardi une étape majeure pour la réussite de sa mission avec le déploiement complet de son bouclier thermique, un élément essentiel pour mener ses futures observations du cosmos, a annoncé la Nasa.
Ce pare-soleil est composé de cinq couches chacune de la taille d’un terrain de tennis, destinées à protéger les instruments scientifiques de la chaleur de notre étoile. Elles ont été minutieusement dépliées et tendues une par une depuis lundi.
Trop grand pour entrer dans une fusée, le télescope a dû être plié sur lui-même comme un origami et requiert d’être déployé dans l’espace, une procédure ultra-périlleuse.
Aucun faux pas
Télescope spatial le plus puissant jamais conçu, James Webb est attendu par les astronomes du monde entier et doit permettre d’observer notamment les premières galaxies, formées quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang. L’observatoire a décollé il y a un peu plus d’une semaine de la Guyane française et est actuellement à plus de 900 000 kilomètres de la Terre. Il est toujours en route pour atteindre son orbite finale, à 1,5 million de kilomètres de nous – soit quatre fois la distance Terre-Lune.
À cet endroit, en cas de problème, aucune mission de réparation ne peut être envisagée. Son déploiement, piloté depuis Baltimore, sur la côte Est américaine, doit donc être réalisé sans aucun faux pas. Plus d’une centaine d’ingénieurs s’y relaient actuellement 24h/24 pour s’assurer que tout se déroule comme prévu.
La Nasa a retransmis lundi matin l’événement en direct sur internet. Comme aucune caméra n’est embarquée sur James Webb, les seules images disponibles étaient celles de la salle de contrôle des opérations, où les équipes en charge du déploiement ont applaudi de joie après l’annonce de la mise sous tension de la cinquième couche.
Du côté de la face exposée au Soleil, il pourra atteindre jusqu’à 125°C.
Ces étapes terminées, ce sera ensuite autour du miroir secondaire de sortir – un évènement qui aura lieu au dixième jour du départ de James Webb de la Terre.
Il y aura ensuite le miroir primaire, au douzième jour, puis la ribambelle de miroirs segmentés, à partir du quinzième jour. Il y en a en tout dix-huit : ce sera la partie la plus longue de tout le voyage.
Mise à jour du 06 Janvier 2022
Déploiement du miroir secondaire terminé Le miroir secondaire est entièrement déployé et verrouillé. Webb : son miroir secondaire est sorti sans encombre.
Le télescope spatial James Webb a déployé son miroir secondaire avec succès.
C’est une nouvelle étape dans la préparation du télescope spatial James Webb. Le 5 janvier, l’agence spatiale américaine a annoncé que le miroir secondaire a été sorti avec succès. Les équipes de la Nasa ont ensuite vérifié que le trépied qui le supporte est correctement verrouillé, avant de passer à l’étape d’après. C’est là encore une étape franchie avec succès.
Le miroir secondaire de James Webb est prêt
Le miroir secondaire est le miroir qui récupère la lumière qui a été réfléchie par le miroir primaire (qui doit encore être déplié dans le cas de James Webb). Celui-ci la renvoie à son tour au miroir tertiaire, puis celui-ci redirige le rayonnement vers un dernier élément optique, le miroir de pointage fin mobile. Le miroir secondaire fait face au miroir primaire, auquel il est « suspendu ».
Le miroir secondaire qu’embarque l’observatoire a un diamètre de petite taille (0,74 mètre, soit 74 centimètres) et qui est bombé — c’est un miroir convexe, c’est-à-dire qu’il est légèrement arrondi vers l’extérieur. Il permet de focaliser la lumière captée par le miroir primaire vers le miroir tertiaire et peut ajuster son orientation grâce à six actionneurs.
La surface des miroirs est recouverte d’une fine couche d’or, d’une épaisseur de 100 nanomètres. C’est ce qui lui donne sa teinte dorée si élégante. En tout, l’or pèse 48,25 grammes — une balle de golf. Cet or, qui est lui-même recouvert d’une mince couche de verre pour le protéger, améliore les propriétés optiques de l’observatoire, notamment dans l’infrarouge.
La mise en place du miroir secondaire est la deuxième grande étape dans la mise en place du télescope spatial. Juste avant, il achevait le dépliement et la tension de son bouclier thermique, composé de cinq couches pour le protéger au maximum de la lumière solaire. Ce bouclier utilise un polymère spécial, qui isole extrêmement bien l’observatoire du rayonnement.
La dernière grande étape consiste à déployer le miroir primaire et sa multitude de miroirs segmentés. Elle commencera dans très peu de temps — dès cette semaine — et s’étalera sur plusieurs jours, dans la mesure où il y a en tout dix-huit pièces à installer. L’arrivée du télescope à sa destination est prévue pour fin janvier. Le début de sa carrière opérationnelle débutera mi-2022.
Mise à jour du 07 Janvier 2022
Le télescope James Webb, qui est maintenant à plus de 1 million de kilomètre de nous, va déplier son miroir primaire. Étape finale du dépliement de ce télescope géant!
Après le bouclier thermique, structure de 22 mètres d’envergure dont la mise en tension s’est achevée le 4 janvier, c’est le miroir principal qui commencera à être déplié le 7 janvier. Ces opérations devraient s’étaler sur deux jours. Elles se dérouleront à environ un million de kilomètres de notre planète, alors que le Webb aura déjà parcouru deux tiers de son voyage vers le point de Lagrange L2, « place de parking » où il examinera l’éclat des toutes premières étoiles et galaxies, les processus de formation planétaire ou encore l’atmosphère des exoplanètes.
Une surface collectrice six plus importante que celle de Hubble
La mise en fonction des systèmes optiques du JWST a commencé l’après-midi du 5 janvier (heure de Paris) par le déploiement du miroir secondaire et du tripode qui le soutient. Large de 74 centimètres, il focalisera les rayonnements infrarouges réfléchis par le miroir principal, positionné en face à un peu plus de 7 mètres. Celui-ci mesure pour sa part 6,5 mètres de diamètre – soit le plus gros jamais utilisé dans l’histoire des observations spatiales. La surface collectrice avoisine ainsi les 25 mètres carrés, six fois plus que celle du vénérable Hubble !
Mise à jour du 08 Janvier 2022
Le périlleux déploiement dans l’espace du télescope James Webb, qui s’est terminé samedi 8 janvier par son miroir principal, est “100% réussi”, s’est félicité la Nasa.
L’équipe a célébré une prouesse qui rapproche un peu plus l’observatoire du début de son exploration du cosmos, dans cinq mois et demi. “Je suis tellement ému”, a déclaré en direct depuis le centre de contrôle Thomas Zurbuchen, responsable des missions scientifiques à la Nasa, l’agence spatiale américaine.
“Nous avons un télescope déployé en orbite!” L’emblématique miroir primaire du télescope mesure environ 6,5 mètres de diamètre, et était donc trop grand pour entrer tel quel dans une fusée lors de son décollage, il y a deux semaines. Ses deux côtés avaient ainsi dû être repliés vers l’arrière.
Mise à jour du 26 Janvier 2022
Le télescope spatial James Webb a atteint son poste d’observation final
Presque un mois après son lancement, James Webb a atteint son orbite finale, à 1,5 million de km de la Terre, depuis laquelle il pourra notamment permettre d’observer les premières galaxies de l’univers
Il a activé ses propulseurs à environ 19h00 GMT afin d’atteindre le point de Lagrange 2 ou « L2 », idéal pour observer le cosmos. « Bienvenue à la maison, Webb ! », s’est exclamé le patron de l’agence spatiale américaine, Bill Nelson, dans un communiqué. « Nous avons fait un pas de plus vers la mise au jour des mystères de l’univers. Et j’ai hâte de voir les premières nouvelles images de l’univers par (le télescope) Webb cet été ! », a-t-il ajouté.
A cette orbite minutieusement choisie, la Terre, le Soleil et la Lune se trouveront tous de l’autre côté de son pare-soleil, ce qui lui assurera d’opérer dans l’obscurité et dans un très grand froid indispensables à l’étude des premiers rayonnements cosmiques via ses capteurs infrarouges. C’est la troisième fois que le télescope actionne ainsi ses propulseurs depuis son lancement à bord d’une fusée Ariane 5, le 25 décembre.
La grande impulsion fournie par la fusée avait en effet été sciemment minimisée pour éviter que l’instrument dépasse son objectif, sans véritable espoir de retour, et il devait encore, par petites poussées successives, s’y placer de lui-même. Le télescope James Webb, dont le coût pour la Nasa est estimé à 10 milliards de dollars, est l’un des équipements scientifiques les plus chers jamais construits, comparable à son prédécesseur Hubble ou l’immense accélérateur de particules du CERN.
Lagrange 2
Mais tandis qu’Hubble était placé en orbite autour de la Terre, Webb gravitera dans la zone de l’espace baptisée point de Lagrange 2, où les forces d’attraction de la Terre et du Soleil sont contrebalancées par la force centrifuge du télescope, permettant une trajectoire stable avec une moindre utilisation de carburant. Le nouveau télescope ne sera pas exactement au point L2 mais oscillera autour de lui en « halo » à une distance similaire à celle de la Terre et de la Lune, selon un cycle de six mois.
D’autres missions spatiales ont auparavant été placées sur L2, comme le télescope spatial infrarouge Herschel développé par l’Agence spatiale européenne ou un satellite de la Nasa qui avait déjà pour objectif d’étudier le big bang. Le positionnement de James Webb lui permettra également de rester en contact permanent avec la Terre via le Deep Space Network, un réseau de trois grandes antennes en Australie, Espagne et Californie.
400 millions d’années
La Nasa avait réussi début janvier à déployer l’immense miroir du télescope qui lui permettra de recevoir des rayonnements émis par les premières étoiles et galaxies, formées il y a plus de 13,4 milliards d’années, moins de 400 millions d’années après le Big Bang.
Avec l’expansion de l’univers, cette lumière parcourt toujours plus de chemin pour atteindre l’observateur, et ce faisant elle « rougit ». Comme le bruit d’un objet qui s’éloigne s’assourdit, l’onde lumineuse s’étire et passe de la fréquence visible à l’œil nu, à celle de l’infrarouge. Or, Webb, contrairement à Hubble, est équipé pour percevoir ces signaux infrarouges, ce qui lui permettra de voir non seulement des objets plus anciens, mais aussi les nuages de poussière interstellaire qui absorbent la lumière des étoiles et les cachent au regard de Hubble.
Il doit également faire un grand pas dans l’exploration des exoplanètes, en orbite autour d’autres étoiles que le Soleil. Il examinera leur atmosphère, en quête de conditions propices à l’apparition de la vie. Prochaine étape : ses instruments scientifiques doivent encore refroidir avant d’être très précisément calibrés. Ses premières images devraient être transmises en juin ou juillet.
Où est James Webb ?
Toutes les infos sur le JWST sur le site de la NASA
