Espace : le nouveau télescope spatial James-Webb sur le départ

Un article rédigé par Jean-Baptiste Labeur - RCF,  -  Modifié le 17 décembre 2021
Le dossier de la rédaction Le télescope spatial James-Webb sur le départ
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Un beau cadeau de Noël en vue pour les scientifiques. Le 24 décembre, si tout va bien la fusée Ariane 5 lancera depuis Kourou le télescope spatial James-Webb. Conçu par la Nasa et l’ESA pour répondre aux grandes questions sur l'Univers. Il devrait révolutionner l’astronomie.

Le JWST sera mis en orbite à 1,5 millions de kms de la Terre  Crédit/ESA Le JWST sera mis en orbite à 1,5 millions de kms de la Terre Crédit/ESA

Le plus grand télescope spatial jamais lancé

En route vers l’infini. C’est l’aboutissement de trois décennies de recherche. Un projet qui a commencé à être imaginé au début des années 90 dans la continuité du télescope spatial Hubble. Il y a plus de 30 ans. Le développement du James-Webb, du nom du deuxième administrateur de la NASA, a coûté pratiquement 10 milliards d’euros.

Le JWST (pour James Webb Space Telescope) est le plus grand télescope spatial jamais lancé. Il pèse plus de six tonnes, fait 22 mètres de long, soit presque 10 de plus que Hubble. Il emporte un miroir de 6,4 m de diamètre, environ trois plus grand que celui de son prédécesseur.

 

Encore plus loin que Hubble

Il a nécessité des trésors d’ingénierie et d’innovation. "C’est sans doute l’objet le plus complexe réalisé par les humains", souligne Markus Kissler-Pattig chef du département opérations sciences à ESA, l’agence spatiale européenne. Et surtout il n’en existe qu’un unique exemplaire, alors forcément ce lancement rend fébrile la communauté scientifique.

Autre particularité, si l’on compare à Hubble, qui orbite 600 kilomètres au-dessus de nous, le JWST, lui, va scruter le ciel bien plus loin. Il ira se placer au point Lagrange L2 à environ 1,5 millions de kilomètres de la Terre dos au soleil. Ce qui implique de refroidir la partie exposée.

En cas de problème à cette distance, il ne sera pas possible d’intervenir sur le JWST, comme on avait pu le faire avec Hubble. Voilà pourquoi tout a été vérifié et revérifié minutieusement, d’autant que le déploiement du télescope va se faire progressivement pendant plusieurs mois, avec autant de difficultés possibles à la clé. Le miroir a été replié pour pouvoir entrer dans la coiffe de la fusée. Le pare-soleil qu’il a fallu aussi lui aussi plier représente la taille d’un court de tennis !

 

Un télescope qui observe dans l'infrarouge

Autre différence fondamentale avec Hubble qui observait la lumière visible et dans l’ultraviolet, ce nouveau télescope va lui observer dans l’infrarouge. C’est-à-dire des longueurs d’ondes invisibles pour l’œil humain. Plus l’on observe loin dans l’Univers et plus on remonter le temps. La lumière que l’on observe a mis parfois plusieurs milliards pour nous parvenir. 

Le James-Webb a été imaginé pour aller scruter au plus profond de l’Univers pour chercher les plus anciennes galaxies dont la lumière est très atténuée. "Comme l’univers est en expansion ces galaxies s’éloignent de nous très rapidement et leur lumière se décale vers le rouge. Ce décalage emmène la lumière de ces galaxies lointaines vers l’infrarouge. Le télescope a été optimisé pour cela" précise Anthony Boccaletti, directeur adjoint au Laboratoire d'Études Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique à l’Observatoire de Paris.

Le JWST embarquent quatre appareils spécifiques dans l’infrarouge. L’ESA contribuent à deux dont MIRI, co-réalisé à égalité par les Européens et la Nasa. Petit cocorico, l’imageur de MIRI baptisé MiriM a lui été conçu par le CEA. Le JSWT va donc pouvoir remonter au début de l’histoire des galaxies. "On ne sait pas comment se sont formé ces premières galaxies, comment sont né les premières étoiles et les trou noirs super massif au centre des galaxies. On espère pouvoir résoudre certaines énigmes, mais aussi en découvrir d’autres" explique Nicole Nicole Nesvadba, chercheuse CNRS au laboratoire Lagrange de l'Observatoire de la Côte d’Azur.

 

En apprendre davantage sur la formation du système solaire

Le JWST devrait permettre aussi d’en savoir plus sur la formation de notre système solaire. Olivier Berné est astrophysicien à l’université Paul Sabatier de Toulouse. Responsable du programme d’observation prioritaire sur le télescope, il sera l’un des premiers à pouvoir l’utiliser et le pointera vers la nébuleuse d’Orion : "on pense qu’elle est représentative d’un environnement similaire à la formation du système solaire il 4,5 milliards d’année" indique le chercheur. Avec son équipe, ils vont essuyer les plâtres, leurs données serviront à toute la communauté scientifique pour s’étalonner sur le JWST.

Les observations dans l’infrarouge permettront aussi d’aller scruter l’atmosphère des exoplanètes géantes gazeuses à des années-lumières de nous. C’est un moyen de sonder l’atmosphère. Il y a des signatures particulières de molécules qui constituent l’atmosphère de ces planètes géantes donc par exemple le méthane, l’ammoniac, la vapeur d’eau le monoxyde de carbone et cela donne aussi des infos sur la structure de l’atmosphère, température, pression et la couverture en nuages.

"On ne cherche pas forcément à découvrir de nouvelles planètes, mais à mieux connaitre celles que l’on connaît déjà", détaille Anthony Boccaletti. Le JWST pourrait apporter des indices plus précis sur des exoplanètes qui sont cette fois rocheuses, de taille supérieure à notre planète : les super-terres. Sans doute pas encore sur la présence de vie. Mais peut être avec le successeur du JWST qui est prévus pour 2040. La durée de vie du James-Webb est initialement prévue pour 6 ans, mais les astronomes espèrent plusieurs années de plus comme cela a été le cas avec Hubble.

 

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