Samedi 5 Février 2022
Lors de son lancement le 24 décembre dernier de la base de Kourou en Guyane Française, on a beaucoup parlé du télescope spatial James Webb* conçu par la NASA. Nous voulons souligner ici l’originalité de l’appareil et ses possibilités.
Rappelons d’abord qu’un télescope est un appareil fait pour regarder des objets très lointains vers lesquels on dirige un miroir parabolique qui va concentrer la lumière qu’il reçoit de ces objets au foyer de sa parabole. C’est là que les astronomes vont recueillir l’image qu’ils recherchent. Plus le miroir parabolique est grand plus la lumière recueillie est importante et plus l’image sera nette ; en outre des objets très lointains émettant une faible lumière seront visibles.
Le miroir du télescope Webb (6,5m de diamètre) a plus de cinq fois la capacité de récolter la lumière que l’ancien télescope spatial Hubble (2,4m de diamètre). Il opère dans l’infra-rouge de 600 nanomètres à 28 500 nanomètres, ceci lui permet de voir la lumière d’objets très éloignés qui se décale vers le rouge et perce des nuages de poussière. Ce choix a nécessité de complexifier l’appareil par l’ajout de panneaux de refroidissement qui se déploient sous la parabole et créent une ombre qui refroidit passivement les instruments. Il sera aussi capable d’examiner, grâce à son équipement spectrographique, l’atmosphère des exoplanètes dont l’empreinte infrarouge n’est pas accessible aux télescopes terrestres.
La construction d’un télescope ayant de telles capacités avait été envisagée dès 1989 avant le lancement de Hubble. Il devait être disponible en 2011. Son coût évalué à 2 milliards de dollars en début de construction a, en définitive, atteint 11 milliards. Ces ajustements financiers successifs ont failli arrêter sa construction.
Les différentes opérations qui ont suivi le lancement de Webb ont été une période critique pour les responsables du projet (trente jours de terreur selon eux). Aussitôt dans l’espace le télescope a déployé ses panneaux solaires et deux heures après son antenne de communication. Au troisième jour, alors qu’il dépassait la lune, il a déployé ses panneaux de refroidissement. Au onzième jour, il a commencé à déployer le miroir parabolique qui est constitué de 18 éléments hexagonaux. Enfin des fusées d’appoint se sont allumées pour placer le télescope sur une trajectoire géostationnaire au point de Lagrange L2 à 1,5 millions de Km de la terre autour duquel Webb tournera. Toutes ces étapes ont été franchies aujourd’hui.
Ce
télescope spatial pourrait voir des galaxies apparues entre l’aurore cosmique
200 millions d’années après le « big bang » et le midi cosmique quand
la formation des étoiles culmine soit 2 milliards d’années plus tard (l’âge de
l’univers est estimé à 13,8 milliards d’années). Une autre question pourrait
être résolue, celle de l’origine des trous noirs.
Mais peut être la partie la plus intéressante de cette exploration serait l’examen des exoplanètes. La mission Kepler avait montré en surveillant le voisinage de 100 000 étoiles que la présence d’exoplanètes n’était pas un phénomène rare mais la norme. Avec ses puissantes capacités d’observation, Webb devrait permettre de connaître la composition de l’atmosphère de petites exoplanètes de la taille de la terre. Cette atmosphère est-elle, pour certaines d’entre elles, compatibles avec la vie ?
En fait, ce télescope spatial exceptionnel va-t-il faire une découverte exceptionnelle ?
*Daniel
Clery. Science, 12 Novembre 2021, N°
6569, pp. 807-811.
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