Successeur

Le futur télescope spatial James Webb est terminé

Une étape majeure vient d'être franchie dans la construction du télescope spatial James Webb (James Webb Space Telescope ou JWST) qui a débuté il y a déjà plus de 20 ans : la totalité des 18 segments hexagonaux constituant le miroir primaire ont été assemblés.

« Aujourd'hui, nous célébrons le fait que notre télescope est terminé, a déclaré l'astrophysicien John Mather, l'un des maîtres d'œuvre de ce télescope, lors de l'annonce officielle du 2 novembre organisée par l'administrateur de la Nasa, Charles Bolden. Et nous allons démontrer qu'il fonctionne. Nous avons accompli deux décennies d'innovation et de travail acharné, et voici le résultat : nous ouvrons un tout nouveau territoire d'astronomie. »

À présent, une série de tests attend le plus grand télescope spatial jamais construit. Sa surface collectrice est sept fois plus étendue que celle de son prédécesseur, Hubble. L'heure est aux dernières vérifications. Ses concepteurs n'ont pas le droit à l'erreur car il sera en effet impossible d'envoyer des humains réparer cet engin qui sera installé à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil. Pour l'instant, ils doivent encore vérifier l'absence de toute anomalie de courbure mais aussi que l'instrument supportera les secousses lors de son lancement par une Ariane 5, prévu en 2018.

« Les leçons que nous avons tirées d'Hubble [aberration sphérique de son miroir primaire découverte après sa mise en orbite, NDLR] sont que vous devez toujours mesurer au moins deux fois, a expliqué John Mather. Et si vous n'obtenez pas la même réponse, vous feriez mieux de comprendre pourquoi ! »

Les capacités du JWST permettraient de voir un bourdon posé sur la Lune

Constitués de béryllium et recouverts d'or, les 18 miroirs individuels composant le miroir primaire de 6,5 mètres de diamètre sont mobiles, ce qui permet ainsi de légers ajustements en cas de nécessité. L'ensemble couvrant 25 m2 est si lisse que s'il mesurait la taille des États-Unis, ses aspérités ne dépasseraient pas 2,5 cm.

Dans son fonctionnement optimum, six mois après son lancement (les équipes scientifiques et techniques les ont qualifiés de « six mois de terreur »), l'acuité du télescope rendu très sensible dans l'infrarouge permettra de distinguer un bourdon sur la Lune et la chaleur qu'il émet... Mais bien sûr, ce ne sera pas là son ambition. Au cours de ses 5 à 10 ans d'exploitation (car le télescope a besoin de carburant pour se positionner), il sera question surtout de sonder les confins de l'Univers, à plus de 13,5 milliards d'années-lumière... et aussi d'étudier l'atmosphère des autres mondes dans notre Galaxie.

En image : le JWST, successeur du télescope spatial Hubble, prend forme

Plus grand qu'Hubble et Herschel auxquels il succédera avec une acuité visuelle sans précédent, la construction du télescope spatial James Webb franchit une étape importante avec la pose du premier des dix-huit segments qui composeront le miroir primaire de 6,5 mètres de diamètre.

Présenté comme le successeur d'Hubble, le James Webb Space Telescope (nommé en hommage à James Edwin Webb, administrateur de la Nasa entre 1961 et 1968), sera équipé d'un miroir trois fois plus grand que celui du célèbre télescope spatial. Son revêtement de surface permettra d'étudier le rayonnement infrarouge des astres les plus lointains de l'Univers, comme l'a fait avant lui le télescope spatial Herschel.

À trois ans de son lancement, en octobre 2018, la construction de l'observatoire James Webb bat son plein. Fin novembre, les équipes du Goddard Space Flight Center (GSFC) de la Nasa ont ainsi installé sur la monture de l'observatoire un des dix-huit segments en béryllium recouvert d'or qui compose son miroir principal.

Ce matériau a été choisi en pour ses propriétés thermiques et mécaniques à des températures cryogéniques de sorte que la forme définitive du miroir ne se matérialisera seulement lorsqu'il sera à - 223 °C (nécessaire pour observer dans l'infrarouge). Quant à la monture, à cette température, elle ne devrait pas bouger de plus de 38 nanomètres, soit environ un millième du diamètre d'un cheveu humain.

Le miroir principal complet fera 6,5 mètres de diamètre, soit deux fois et demie plus large que le télescope spatial Hubble, auquel il succédera, mais pèsera quasiment le même poids que ce dernier, du fait de l'utilisation de béryllium, un des métaux les plus légers au monde. Il surpasse également en taille l'observatoire Herschel de l'Esa doté d'un miroir de 3,5 mètres d'un seul tenant, qui fonctionne également aux longueurs d'onde de l'infrarouge.

Aucun droit à l'erreur

De façon à éviter toute anomalie de conception ou de polissage des miroirs, comme cela avait été, hélas, le cas avec le télescope spatial Hubble, qui souffrait d'une aberration causée par une erreur dans la forme du miroir, la Nasa s'est astreinte à plusieurs essais de vérification indépendants. Ils sont réalisés par Ball Aerospace (maitre d'œuvre du programme) des centres Goddard et Johnson et de Tinsley Labs qui utiliseront chacun des méthodes différentes.

Alors que le problème d'Hubble avait été corrigé en orbite, lors de la première mission de maintenance, il ne sera pas possible dans le cas du JWST d'envoyer un équipage de secours, bien que cela avait été un temps étudié (un port d'amarrage pour Orion avait été envisagé). À la différence d'Hubble, qui tourne à 565 kilomètres d'altitude sur une orbite inclinée à 28,5°, James Webb sera posté sur le point de Lagrange numéro 2 (L2) à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre et donc inaccessible dans sa configuration actuelle.

Il sera lancé en octobre 2018 par un lanceur Ariane 5 depuis le Centre spatial guyanais.