James Webb, le télescope qui va permettre à l’astronomie spatiale de faire un bond de géant

Le télescope James Webb doit être lancé d’ici la fin de l’année par une fusée Ariane 5. Il doit nous apprendre plus sur la naissance des premières galaxies et des étoiles immédiatement après le Big Bang. Sa conception et son déploiement dans l’espace tiennent de la prouesse scientifique et industrielle.

Hassan Meddah

Publié le 1er juin 2021 à 19h30, mis à jour le 3 juin 2021 à 14h06

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James Webb Télescope — Pièce maîtresse du télescope assembé par l'industriel américain Northrop Grumman, le miroir de 6,5 m de diamètre, a été conçu en assemblant 18 miroirs de plus petite dimension. Il permettra de récolter la lumière provenant des galaxies les plus lointaines.

Les astronomes et les scientifiques retiennent leur souffle…depuis bientôt 15 ans. Ils attendent avec impatience le lancement du télescope spatial James Webb, le plus performant jamais conçu et dont le lancement à l’origine était prévu…en 2007. Après de multiples reports, la date du tir approche. L’équipement devrait être lancé par une fusée Ariane 5 depuis le centre spatial guyanais en novembre 2021 et être positionné à plus de 1,5 million de kilomètres de la Terre, au point dit de Lagrange 2, orbite privilégiée pour l’observation de l’univers.

Pour l’instant, James Webb est toujours dans son lieu d’assemblage, dans l’usine de Los Angeles chez le fabricant américain Northrop Grumman. Estimé à près de 10 milliards de dollars, le projet, initié en 1989, est piloté par la NASA. Il bénéficie de contribution des agences spatiales européenne et canadienne.

Une machine à remonter le temps

L’attente est à la hauteur des espérances. «C’est une mission hors norme. Ce sera le plus grand télescope astronomique jamais lancé dans l’espace, s’enthousiasme Pierre Ferruit, un des responsables scientifiques de la mission pour l’ESA. Plus le miroir d’un télescope est grand, plus il peut collecter de lumière, plus il va pouvoir observer des objets lointains. C’est l’un des Graals pour les astronomes afin de savoir comment était l’univers à ses débuts».

Tous les indices

Grâce à ces performances technologiques, ce télescope doit permettre à l’astronomie spatiale de faire un bond de géant. Il sera environ 100 fois plus sensible à la lumière des étoiles que son prédécesseur, le télescope Hubble lancé en 1990. Il aura la capacité de voir nettement plus loin et ainsi de remonter dans le temps… il y a plus de 13,5 milliards d’années ! Comment ? Il analysera la lumière émise quelques instants (à l’échelle astronomique) après le Big Bang soit tout de même quelques centaines de millions d’années seulement après la naissance de l’univers intervenue il y a 13,8 milliards d’années.

Autre mission confiée au télescope : mieux connaître la composition des exoplanètes, ces planètes en dehors du système solaire, ainsi que la création et l’évolution des trous noirs...

Un miroir de 6,5 mètres de diamètre

La fabrication du télescope et son déploiement dans l’espace tiennent de la prouesse scientifique et industrielle. Vu ses dimensions totalement hors-norme, le téléscope sera replié sur-lui-même dans la coiffe du lanceur et se dépliera dans l’espace ! Sa pièce principale : un miroir de 6,5 mètres de diamètre. A titre de comparaison, celui du télescope Hubble, la référence jusqu’ici en la matière, ne fait "que" 2,4 mètres de diamètre. De quoi obtenir des images de l’univers d’une netteté incroyablement supérieure.

Pour tenir dans la coiffe de la fusée Ariane 5, le miroir est constitué de 18 miroirs identiques plus petits, de forme hexagonale qui devront se déplier dans l’espace. Le miroir sera équipé d’une protection aux rayonnements solaires … de la taille d’un terrain de tennis. Le déploiement de ces dispositifs qui s’étalera sur un mois, sera un moment critique de la mission.

La force de James Webb réside dans sa capacité à voir dans le rayonnement infrarouge proche et moyen, contrairement à Hubble centré sur le rayonnement visible. C’est en effet dans le domaine infrarouge que nous parvient la lumière des galaxies les plus lointaines.

Pas le droit à l'erreur

Parmi les quatre instruments scientifiques de la mission, l’Europe a réalisé l’instrument de spectrographie NIRSpec (Near InfraRed spectograph) et contribué pour moitié au développement de l’instrument MIRI (Mid InfraRed spectograph). Le premier donne des informations sur la masse, la température et la composition chimique des objets observés, le second permet l’observation des objets plus distants et froids. Les images récupérées seront ouvertes à toute la communauté scientifique. Toutefois, les financeurs du programme pourront bénéficier, s’ils le jugent utile, de conserver leurs données un an avant de les partager.

Pour cette mission hors norme, la NASA et ses partenaires n’auront pas de droit à l’erreur. Contrairement à Hubble qui était positionné en orbite basse et qui a pu être réparé par des astronautes, James Webb se trouvera à plus de 1,5 million de km de la Terre et ne pourra pas être dépanné en cas de défaillance. «On a mis toutes les chances de notre côté pour que tout se passe bien. La priorité est que tout fonctionne. On n’a pas de Webb de remplacement, explique Pierre Ferruit de l’ESA. On a tout testé, dans tous les sens pour que tout fonctionne. Et tout fonctionnera». Le jour du lancement, tous les astronomes croiseront les doigts.