L'observatoire James-Webb, en décembre 2020. La taille des hommes qui s'affairent autour permet de prendre conscience de la taille hors norme de cet observatoire. © Nasa, Chris Gunn
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Le télescope spatial James Webb promet un « bond en avant pour l’astronomie »

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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. 

Le James Webb Space Telescope, présenté comme le grand frère d'Hubble plutôt que son successeur, semble toujours dans les temps pour un lancement par une Ariane 5 d'ici la fin de l'année. Cet observatoire montrera tout son potentiel en observant les premiers objets formés seulement une centaine de millions d'années après la formation de l'Univers, ce qui est aujourd'hui la limite des capacités d'Hubble. Le JWST devrait permettre de grandes avancées.

Mission hors normes. Le James-Webb (JWST, pour James Webb Space Telescope) est le plus grand télescope astronomique jamais lancé dans l'espace. Cet instrument, fruit de la collaboration entre les agences spatiales - Nasa, ESA et ASC - doit observer une très grande variété de cibles dont les objets visibles les plus lointains jamais recensés. Très peu lumineux et quasiment invisibles pour le télescope Hubble, ils sont la raison d'être du James-Webb qui devrait s'approcher aussi près que possible de la fin de la période dite des âges sombres, la phase d'inflation qui a engendré les grandes structures et les premiers objets de l'Univers. Si le James-Webb pourra voir ces premiers objets seulement une centaine de millions d'années après leur formation, le graal des astronomes, néanmoins il ne pourra pas les voir « s'éclairer », à la sortie des âges sombres.

Une remontée dans le temps jusqu’au graal des astronomes

Comme nous l'a expliqué Pierre Ferruit, le co-responsable scientifique de la mission du James-Webb à l'ESA, les plus grandes découvertes du JWST sont « celles auxquelles on ne peut évidemment pas s'attendre ni imaginer ». Ce qu'il faut bien comprendre, c'est que cet observatoire représente un « tel bond en avant pour l'astronomie », qu'il y aura forcément des découvertes « dans tous les domaines de l'astronomie ». À cela s'ajoute que si le télescope Hubble atteint ses limites quand il s'agit d'observer des objets formés seulement quelques centaines de millions d'années après le Big Bang, « c'est vraiment là que le JWST va montrer toute l'étendue de ses capacités et apporter énormément à la connaissance de cette période charnière de l'histoire de l'Univers, seulement quelques centaines de millions d'années après le Big Bang ».

Le « Webb » sera tout simplement le plus grand télescope astronomique jamais lancé dans l’espace

Les dimensions du James-Webb sont difficiles à appréhender. Rendez-vous compte, avec une taille de plus de 20 mètres, un miroir primaire de 6,5 mètres et un bouclier thermique (pare-soleil) aussi grand qu'un cours de tennis, le « Webb » sera tout simplement le plus grand télescope astronomique jamais lancé dans l'espace. Avec de telles dimensions, son lancement ne peut se faire que plié pour le faire tenir à l'intérieur de la coiffe du lanceur Ariane 5. S'il surpasse évidemment tous ceux précédemment lancés dans l'espace, il fait jeu égal avec certains observatoires terrestres et surpasse tous les instruments terrestres qui fonctionnent dans l'infrarouge, avec un gain de 10 à 100 !

Des images iconiques qui seront revisitées

Si auprès du grand public les images d'Hubble, dont certaines sont devenues iconiques comme celles de la Nébuleuse de l'Aigle ou les champs profonds, ont énormément aidé à la popularité de l'astronomie, à ne pas en douter le James-Webb accentuera cette tendance. D'ores et déjà, on sait que ces images iconiques seront revisitées par Webb, avec à la clé de nouvelles informations.

La nébuleuse de l'Aigle, une des images iconiques d'Hubble. © Nasa, ESA, STCI, ASU

Avec le retour en vol d'Ariane 5 prévu dès le mois de juillet, le James-Webb sera lancé d'ici la fin de l'année, au mieux fin novembre, début décembre.

Les premières images sont prévues en juin 2022

Si un mois lui sera nécessaire pour rejoindre sa position au point de Lagrange L2, situé à 1,5 million de kilomètres de notre Planète, soit environ quatre fois plus loin que la Lune, six mois seront nécessaires aux responsables de la mission pour le mettre en service. Les premières images sont prévues en juin 2022. Le déploiement du miroir sera réalisé tout au long du voyage qui le mènera à L2.

Un promontoire exceptionnel pour observer l’Univers

Ce point de Lagrange 2 n'a évidemment pas été choisi au hasard. C'est un promontoire exceptionnel pour observer l'espace lointain, à l'écart du Soleil et de la Terre, qui doit permettre au James-Webb d'atteindre des objectifs scientifiques très ambitieux. À cette distance, le télescope et ses quatre instruments (dont deux sont fournis par l'Europe), à l'ombre d'un bouclier thermique, fonctionneront en permanence à -253 °C, une température proche du zéro absolu, fixé à -273,15 °C.

Le miroir segmenté du James-Webb et son bouclier thermique en cours de repliement pour être embarqué à bord d'Ariane 5. © Nasa, Chris Gunn

Vous l'aurez compris, le principal intérêt de L2 c'est que le Soleil, la Terre et la Lune seront constamment « derrière » le pare-soleil, de sorte que le télescope et ses instruments seront constamment dans le froid et le noir. Au fur et à mesure que le JWST va accompagner la Terre autour du Soleil, tous les endroits du ciel vont devenir observables sur des périodes d'au moins 50 jours. La totalité du ciel sera donc accessible aux astronomes au cours de l'année, à l'exception du Système solaire interne, c'est-à-dire le Soleil, Mercure, Vénus et la Terre.

Cet observatoire spatial doit fonctionner pendant au moins cinq ans. Il a suffisamment de « carburant » pour fonctionner pendant 10 ans.

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