James Webb Space Telescope - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
Le James Webb Space Telescope (JWST), anciennement appelé « Next Generation Space Telescope » (NGST), est un télescope spatial développé par la NASA avec le concours de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence spatiale canadienne (CSA). Il doit succéder en 2014 au télescope spatial Hubble pour l'observation dans l'infrarouge mais ne permet pas, comme celui-ci, d'observer le spectre lumineux dans l'ultraviolet et en lumière visible.
JWST est un télescope qui effectue ses observations dans l'infrarouge. Il est doté d'un miroir primaire de 6,5 mètres de diamètre contre 2,4 mètres pour Hubble) : son pouvoir de résolution atteint 0,1 seconde d'arc dans l'infrarouge (0,6' à 27 microns de longueur d'onde) et il peut collecter une image 9 fois plus vite que Hubble. La résolution de ses instruments doit être utilisée, entre autres, pour observer les premières étoiles et galaxies qui se sont formées après le Big Bang.
Le projet, qui a démarré en 2002, est en 2009 en fin de phase de conception et début de phase de fabrication. Le télescope doit être lancé par une fusée Ariane 5 depuis Kourou et sera positionné au point de Lagrange L2 à 1,5 million de km de la Terre. Il est prévu que sa mission dure 5 ans avec une possibilité de prolongation.
Objectifs scientifiques
Les quatre principaux objectifs scientifiques du JWST sont :
- la recherche de la lumière des premières étoiles et galaxies qui sont apparues dans l'univers après le big bang,
- l'étude de la formation de la galaxie et de son évolution ;
- la compréhension des mécanismes de formation des étoiles ;
- l'étude des systèmes planétaires et de la formation de la vie.
Tous ces objectifs sont remplis de manière plus efficace en étudiant le rayonnement infrarouge que la lumière visible. Le décalage vers le rouge, la présence de poussières et la température très faible de la majorité des objets étudiés nécessitent que le télescope fasse ses observations dans l'infrarouge sur une longueur d'ondes comprise entre 0,6 et 28 microns. Pour que ces mesures ne soient pas perturbées par les émissions dans l'infrarouge en provenance du télescope lui-même et de ses instruments, l'ensemble doit être maintenu dans une gamme de températures (aux alentours de 40 K (soit -233,15°C).
À cet effet le télescope comporte un vaste bouclier thermique métallisé qui renvoie les rayons infrarouges en provenance du Soleil, de la Terre et de la Lune. Le JWST sera positionné au point de Lagrange L2 ce qui permet au télescope d'avoir systématiquement le bouclier thermique entre ses capteurs et les 3 astres.
Le télescope JWST prend le relais du télescope spatial Hubble qui arrivera en fin de vie au moment de son lancement. Il ne couvre toutefois qu'une partie du spectre lumineux dans le visible que pouvait observer son prédécesseur.
Historique
Le développement du télescope, à l'époque baptisé « Next Generation Space Telescope » (NGST) est envisagé par la NASA depuis de nombreuses années mais n'a été lancé qu'en 2002 avec une date de mise en service prévue en 2010. À cette époque il a été rebaptisé « James Webb Space Telescope », en hommage au second administrateur de la NASA, James E. Webb.
Déroulement de la mission
D'une masse d'environ 6 200 kg, l'observatoire spatial doit être mis en orbite en juin 2014 par une Ariane 5 ECA depuis le centre spatial de Kourou en Guyane française. Après avoir rejoint le point de Lagrange L2 distant de 1,5 millions km de la Terre, il doit subir une phase de test de 6 mois destinée à vérifier le fonctionnement de ses instruments et les étalonner. Le télescope entamera alors sa mission scientifique. Il est prévu que sa durée de vie soit au minimum de 6 ans mais son fonctionnement peut être prolongé au-delà de cette durée et le télescope a été conçu à cet effet.
Contrairement au télescope spatial Hubble situé à 600 km d'altitude seulement, il n'est pas prévu de réaliser des opérations maintenance ou de correction en cas d'erreur de conception. Son éloignement empêche toute intervention humaine.
