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Posté par Redbran le Dimanche 26/11/2017 à 12:00
Le James Webb Space Télescope (JWST) n'a pas froid aux yeux
Alors que le James Webb Space Telescope (JWST) sort de la plus grande cuve cryogénique du monde, une étape cruciale pour le télescope et ses instruments a été franchie avec la réussite des tests cryogéniques. Au sein d’un consortium international, la France, en particulier le CEA/Irfu, le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) et le CNES, a joué un rôle clé pour fournir au successeur de Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de...) et Spitzer son imageur infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus...) MIRIM, lui permettant d’obtenir des images dans une gamme de 5 à 28 microns de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) d’onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...).



© NASA/Desiree Stover

Des tests à une température de - 253°C

À l’occasion de ces tests cryogéniques qui ont débuté le 22 août et se sont terminés le 26 septembre, le télescope et ses instruments étaient installés dans la gigantesque cuve cryogénique du centre spatial (Un Centre spatial est un lieu dédié à l'activité astronautique. Il peut être "public" ou "privé". Ces activités peuvent concerner :) de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...) à Houston (Houston est une ville du Texas au sud des États-Unis. Avec une population de plus de 2 000 000 habitants (Houstoniens) et 5 280 661 dans l'agglomération, c'est la plus grande ville...) aux États-Unis. C’est la seule cuve au monde (Le mot monde peut désigner :) d’une taille suffisante pour permettre les tests cryogéniques d’un télescope dont le miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être...) fait 6,5 mètres de diamètre (en comparaison, le miroir de Hubble ne mesurait que 2,4 mètres de diamètre). Puis, le JWST a été lentement réchauffé et remis sous pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) pour permettre la réouverture de la cuve.

À l’intérieur de la cuve, la température est abaissée jusqu’à - 253°C. Elle est également équipée d’un « simulateur d’étoiles », un dispositif constitué de plusieurs miroirs qui permet de vérifier la bonne qualité optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et l’alignement du miroir du JWST en confrontant les images obtenues à celles attendues par la simulation. Les tests cryogéniques, qui ont duré du 22 août au 14 septembre 2017, ont montré ce bon alignement optique entre le télescope et les instruments, point (Graphie) clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible permettant d'actionner un mécanisme.) pour atteindre les performances attendues. C’est la première fois que l’ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...), télescope et instruments, était testé. Les instruments avaient déjà été testés préalablement, mais indépendamment du télescope, lors d’une série de 3 tests cryogéniques réalisés au cours des années 2013 – 2016 dans une cuve plus petite au centre Goddard de la NASA, près de Washington. « Plusieurs laboratoires français, ont fortement contribué à l’un des quatre instruments qui équipent le JWST, l’instrument MIRI (Mid-InfraRed Instrument) et plus précisément sur son imageur appelé MIRIM », explique Alain Fuchs, président du CNRS. Ce sont les laboratoires Lesia (Observatoire de Paris-CNRS-UPMC -Université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre...) Diderot), LAM (CNRS) IAS (CNRS-Université Paris Sud) et AIM (CEA-CNRS-Université Paris Diderot), sous la maîtrise d’oeuvre CEA (via son Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) sur les lois Fondamentales de l’Univers) et maîtrise d’ouvrage CNES.

Une aventure de 10 ans

MIRIM est parti de Saclay pour le Rutherford Appelton Laboratory (RAL) au Royaume-Uni en 2009, après avoir subi une série de tests montrant qu’il répondait bien aux spécifications requises. Il a ensuite été couplé au spectromètre de MIRI, développé principalement par les Pays-Bas et le Royaume-Uni et de nouveau, une série de vérifications à froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) a été effectuée avant l’envoi au Goddard en 2012, où MIRI a été intégré avec les trois autres instruments du JWST.

Aujourd’hui, ce voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel...) n’est pas encore terminé. Prochaine étape, la Californie où le télescope sera équipé de ses boucliers thermiques puis le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) sera mis en place sur la plateforme du satellite (Satellite peut faire référence à :). L’ensemble prendra alors la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) jusqu’à Kourou, en Guyane Française. C’est ici que Jean-Yves Le Gall, président du CNES, maître d’ouvrage du MIRI, donne « rendez-vous à ce télescope, dont la réussite des tests cryogéniques illustre à nouveau l’efficacité des coopérations internationales dans le domaine du spatial, pour son dernier voyage où il sera lancé au printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le début de l'année) est l'une des quatre saisons des zones tempérées, précédant...) 2019 par un lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) Ariane 5 (Ariane 5 est un lanceur de l'Agence spatiale européenne (ESA), développé pour placer des satellites sur orbite géostationnaire et des charges lourdes en orbite basse. Il fait partie de la...). » Le JWST atteindra alors enfin sa destination, au point de Lagrange (Un point de Lagrange (noté Li), ou point de libration, est une position de l'espace où les champs de gravité de deux corps en orbite l'un...) L2 situé à 1,5 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un...) de km de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la...), soit environ 4 fois plus éloigné de la Terre que ne l’est la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La...). « En cas de problème, il ne sera donc évidemment pas question d’envoyer une équipe le réparer, comme cela a pu être le cas pour Hubble1. C’est pourquoi les ultimes tests menés par nos experts français sur le JWST et ses instruments sont si importants », souligne Daniel Verwaerde, administrateur général du CEA, maître d’oeuvre de MIRI.



Le JWST à l’intérieur de la Chambre A du Johnson Space Center à Houston. ©NASA/Chris Gunn


Pour plus d'information voir:
- JWST-MIRI
- Le Département d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés...) // UMR AIM • Le Département d'Ingénierie des Systèmes


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Source: CEA-IRFU