Illustration du grand télescope spatial James Webb. © Nasa GSFC, CIL, Adriana Manrique Gutierrez
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Dans les coulisses du télescope spatial James Webb : comment tout a commencé

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[EN VIDÉO] Le télescope spatial James-Webb s'assemble en time-lapse  Destiné à succéder en 2018 à Hubble, le télescope James-Webb est actuellement en phase de construction dans les locaux de la Nasa. Découvrez durant ce time-lapse une partie importante de son assemblage : la pose d'une portion de son miroir. 

À quelques semaines du lancement du James Webb Space Telescope, successeur du télescope spatial Hubble, Futura vous propose de remonter le temps et d'explorer la genèse de ce projet ambitieux, synonyme de renouveau dans l'étude de l'Univers.

Dans quelques semaines, le renommé télescope spatial Hubble passera le témoin à son successeur : le James Webb Space Telescope (JWST). Après de multiples reports, l'appareil devrait être lancé 18 décembre prochain depuis la base de Kourou, en Guyane. Le JWST rejoindra alors le second point de Lagrange (dit P2), situé à 1.500.000 kilomètres de la Terre dans la direction opposée à celle du Soleil, après un trajet d'environ 30 jours. Le point de départ de ce projet, ambitieux et maintes fois repoussé, prend racine en 1996, les chercheurs de la Nasa souhaitant anticiper la « retraite » de Hubble, prévue originellement pour 2016. 

Le James Webb Space Telescope intégralement assemblé entreposé dans son hangar. © Nasa, Chris Gunn

Pour comprendre l'avancée technologique que représente le JWST, il faut remonter avant 1996. Les premières évocations d'un télescope spatial puissant permettant d'observer en détail les confins de notre Univers proviennent d'un homme, un universitaire siégeant à Yale qui imaginera les prémices d'un tel instrument au milieu des années 1940.

Une vision pour le futur de l'astronomie

En 1946, le scientifique américain Lyman Spitzer (1914-1997), chercheur à l'université de Yale spécialisé dans la physique des plasmas et la formation des étoiles, publie un rapport théorisant les mérites et l'utilité de l'élaboration d'un télescope spatial. Le professeur déclame qu'un « tel outil scientifique - si techniquement réalisable - pourrait révolutionner la recherche dans le domaine du spatial ». Le rapport de Spitzer, aussi avant-gardiste soit-il, restera noyé dans la masse de documents constituant la base du projet RAND (Research ANd Development) institué par l'Armée de l'air américaine et de la Douglas Aircraft Company en 1945.

Ingénieur russe travaillant sur le satellite Spoutnik 1. © Roscosmos, archives d'État russes

Le lancement du premier satellite Spoutnik onze ans plus tard, en 1957, pose un nouveau jalon dans l'Histoire et ouvre l'ère spatiale, marquée par la féroce course à l'espace menée par la Russie et les États-Unis. L'évènement va aussi ressusciter les idées d'un télescope spatial, gravitant autour de l'orbite terrestre et débarrassé de toutes les tares réduisant les capacités des lunettes et appareils terrestres. Dès 1969, les ébauches d'un projet créé par des astrophysiciens de la Nasa voient le jour. Le Large Space Telescope est né.

Hubble, le pionnier de l'observation spatiale

Le Congrès américain vote la mise en place du projet du Large Space Telescope, allouant les fonds nécessaires à sa construction. En 1983, le LST prend le nom d'un astronome renommé, Edwin Hubble (1889-1953). Ce dernier avait consacré son expérience à l'observation de galaxies et avait théorisé leur éloignement progressif de la Voie lactée en étudiant leur redshift ou décalage vers le rouge. 

Le télescope spatial Hubble, à 550 kilomètres d'altitude. © Nasa

Hubble est un télescope massif : son miroir primaire mesure 2,4 mètres de diamètre. L'appareil pèse 11 tonnes et est composé de divers instruments tels que des caméras (Wide Field Camera 3Advanced Camera for Surveys ou encore la caméra-spectromètre Space Telescope Imaging Spectrograph) ou des spectromètres (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectometer pour l'infrarouge et Cosmic Origins Spectrograph pour l'ultraviolet). Grâce à cet équipement, Hubble peut fournir une imagerie détaillée et complète des cibles observées, avantagé par sa position dans l'espace car débarrassé de la pollution atmosphérique.

Le télescope est lancé en 1990 depuis le centre spatial Kennedy, en Floride. L'aventure n'est pas de tout repos et dès les premières semaines, des aberrations chromatiques, de multiples problèmes d'alimentation et des dérèglements d'instruments sont signalés. Ils seront résolus lors de la mission de maintenance STS-61 en 1993. Les observations réalisées par Hubble au cours de ces 30 dernières années ont permis de dresser une cartographie précise de l'espace enveloppant le Système solaire, étudiant les champs de Hubble ou encore confirmant la présence de trous noirs à travers l'Univers, notamment M87* situé au centre de la galaxie du même nom. 

Opération de maintenance réalisée sur Hubble lors de la mission STS-61. © Nasa

Une évolution technologique

À peine Hubble lancé, la Nasa envisage la suite. Un « successeur spirituel » remplaçant Hubble après la fin de son exploitation. En 1996, le projet du Next Generation Space Telescope est lancé. En 2002, l'hypothétique télescope est renommé James-Webb, en hommage au second administrateur de la Nasa décédé en 1992. Mais le James Webb Space Telescope ne sera pas à proprement parler une amélioration de Hubble. Le nouvel appareil possède des caractéristiques techniques propres ne se situant pas dans la continuité de son prédécesseur. 

L'imposant James Webb Space Telescope de face, son pare-soleil abaissé. © Nasa, Chris Gunn

La Nasa travaille alors en collaboration avec l'agence spatiale européenne et l'agence spatiale canadienne (CSA), ainsi que diverses compagnies privées aidant à la conceptualisation du projet. En 1999, une première date de lancement du JWST est annoncée : le télescope sera envoyé vers le point P2 de Lagrange en 2007. Mais, comme les deux décennies suivantes le montreront, le James Webb Space Telescope sera une première fois repoussé. Ce sera alors le début d'une longue série de reports, nous menant à novembre 2021, qui devrait être la date décisive et finale de lancement du télescope le plus attendu de ces 30 dernières années.

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