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29 jours sur le fil du rasoir : ce qui attend le nouveau télescope spatial James Webb de la NASA

Le télescope spatial James Webb de la NASA se sépare de sa fusée Ariane 5 avec la Terre bleu vif en arrière-plan dans cette vue capturée après son lancement le 25 décembre 2021. (Crédit image : NASA TV)

Le lancement a donné le coup d’envoi d’un long voyage pour le télescope de 10 milliards de dollars.

Le prochain grand télescope spatial de la NASA est enfin dans l’espace, mais il faudra attendre un certain temps avant qu’il ne commence sa mission scientifique très attendue.

Le télescope spatial James Webb, d’une valeur de 10 milliards de dollars, a été lancé le 25 décembre 2021 à bord d’une fusée Ariane 5 depuis la Guyane française, donnant ainsi le coup d’envoi d’une mission longuement retardée et potentiellement transformatrice pour étudier les débuts de l’univers, les proches exoplanètes et bien plus encore. Les membres de l’équipe du télescope devront toutefois rester patients, car Webb a encore beaucoup de travail à faire avant d’être opérationnel.

Le télescope se dirige vers le point de Lagrange Soleil-Terre 2 (L2), un point gravitationnellement stable situé à 1,5 million de kilomètres de notre planète, en direction de Mars. Il faudra 29 jours à Webb pour y arriver, et le télescope devra faire face à de nombreux défis en cours de route.

« L’observatoire Webb comporte 50 déploiements majeurs… et 178 mécanismes de déclenchement pour déployer ces 50 éléments », explique Mike Menzel, ingénieur des systèmes de mission Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland.

« Chacun d’entre eux doit fonctionner », a déclaré M. Menzel. « Le déploiement de Webb est sans conteste l’activité la plus complexe que nous ayons jamais entreprise.

Webb a déjà franchi quelques étapes importantes. Environ une demi-heure après le décollage, par exemple, il a déployé ses panneaux solaires et a commencé à absorber l’énergie du soleil. Et la nuit dernière, le grand télescope a effectué une combustion cruciale de 65 minutes qui l’a mis sur la voie de la L2.

Voici un bref récapitulatif des grandes étapes à venir. (Pour plus de détails, consultez le site de la NASA consacré au déploiement du Webb). Les calendriers indiqués sont approximatifs ; les membres de l’équipe Webb ont insisté sur le fait que le calendrier de déploiement est flexible, alors ne paniquez pas si les heures et les dates changent un peu, ou si certaines choses se produisent dans le désordre.

Un jour après le lancement, le satellite Webb fera pivoter son antenne à grand gain vers la Terre afin de faciliter les communications avec ses manipulateurs. Un jour plus tard, le vaisseau spatial effectuera une nouvelle mise à feu des moteurs pour affiner sa trajectoire vers L2. Et trois jours après le lancement, la palette portant l’énorme pare-soleil de Webb – une structure à cinq couches conçue pour maintenir le télescope infrarouge et ses instruments au frais – sera abaissée.

Chacune des cinq feuilles du bouclier a la taille d’un court de tennis lorsqu’elle est entièrement déployée, ce qui est bien trop large pour entrer dans le carénage de la charge utile de toute fusée actuellement opérationnelle. Le bouclier solaire a donc été lancé dans une configuration compacte et doit être déployé.

Il s’agit d’un processus incroyablement complexe. La structure du bouclier solaire comporte 140 mécanismes de déclenchement, 70 charnières, 400 poulies, 90 câbles et huit moteurs de déploiement, qui doivent tous fonctionner correctement pour que les cinq couches se déploient comme prévu, expliquent les responsables de la NASA dans la vidéo.

Le couvercle de protection se détachera du pare-soleil cinq jours après le lancement, et ses flèches se déploieront un jour plus tard. Le déploiement de l’écran solaire devrait être terminé huit jours après le décollage, et les membres de l’équipe commenceront alors à se concentrer sur l’optique.

Environ 10 jours après le lancement, Webb déploiera son miroir secondaire de 0,74 mètre de large, ainsi nommé parce qu’il s’agit de la deuxième surface que les photons de l’espace lointain rencontreront avant d’atteindre les instruments du télescope.

Il sera alors temps de faire briller le miroir primaire de 6,5 mètres de large. Ce miroir, qui est composé de 18 segments hexagonaux, a été lancé replié, comme le pare-soleil. Douze à treize jours après le lancement, les deux « ailes » latérales du miroir se déploieront et se verrouilleront, donnant à la surface sa pleine dimension.

À ce moment-là, Webb sera dans sa configuration finale. L’immense observatoire arrivera à destination un peu plus de deux semaines plus tard, en effectuant une nouvelle mise à feu 29 jours après le lancement pour se glisser en orbite autour de L2, où une autre série de procédures de montée en puissance commencera.

Deux à trois mois après le lancement, par exemple, l’équipe alignera les segments du miroir primaire de manière à ce qu’ils constituent une seule surface collectrice de lumière. Il s’agit d’un travail minutieux et de longue haleine, car le miroir doit être parfait avec une précision de 150 nanomètres. (À titre de comparaison, une feuille de papier a une épaisseur d’environ 100 000 nanomètres).

« Un de nos scientifiques a calculé que nous déplacions ces miroirs littéralement plus lentement que l’herbe ne pousse, car nous les alignons avec une précision incroyable », a déclaré à Space.com Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, au début du mois.

Pendant ce temps, l’équipe testera et étalonnera également les quatre instruments scientifiques de Webb. Ce sera également un processus laborieux ; l’objectif est de commencer les opérations scientifiques régulières six mois après le lancement.

« Nous envisageons la fin du mois de juin », a déclaré M. Gardner.

Le temps d’observation de Webb sera réparti en une variété de projets sélectionnés par un examen par les pairs, comme cela se fait pour le télescope spatial Hubble de la NASA. La première année des projets Webb a déjà été sélectionnée, a déclaré M. Gardner, de sorte que le nouvel observatoire sera opérationnel dès qu’il sera prêt à fonctionner.

« Cela va être une course folle », a déclaré M. Gardner.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.livescience.com/

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