James-Webb (2018)

James webb space telescope

Le télescope spatial James-Webb (James Webb Space Telescope ou 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 2018 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. D'une masse de 6 200 kilogrammes, 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 immédiatement après le Big Bang.

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 inférieure à 55 K25 (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 du système Soleil-Terre ce qui permet au télescope d'avoir systématiquement le bouclier thermique entre ses capteurs et les 3 astres.

JWST-HST-primary-mirrors

Caractéristiques techniques du télescope spatial

Taille du miroir primaire comparée à celle du télescope Hubble
Le télescope comprend quatre sous-ensembles :

la plate-forme (ou bus) qui regroupe toutes les fonctions de support : contrôle et maintien de l'orbite, alimentation électrique, contrôle thermique et communications avec la Terre et entre les équipements de l'observatoire ;
le bouclier thermique qui doit protéger les parties les plus sensibles du télescope des infrarouges en provenance du Soleil, de la Terre et de la Lune ainsi que de ses propres équipements ;
le télescope qui collecte le rayonnement infrarouge et le renvoie vers les instruments scientifiques ;
la charge utile qui porte l'appellation d'ISIM (Integrated Science Instrument Module) et a la forme d'un boitier quadrangulaire dans lequel sont regroupés les quatre instruments scientifiques qui doivent analyser le rayonnement infrarouge collecté.