Le télescope spatial James Webb de nouvelle génération de la NASA a peut-être atteint sa dernière place de stationnement dans l'espace, mais il reste encore un long chemin à parcourir pour que l'observatoire puisse commencer à prendre les images éblouissantes du cosmos que les scientifiques ont attendaient avec impatience. Au cours des cinq prochains mois, les ingénieurs de la mission peaufineront et testeront méticuleusement le télescope afin de préparer le vaisseau spatial pour sa mission d'observation de l'Univers.
Hier vers 14 heures HE, le télescope spatial James Webb, ou JWST, a déclenché ses propulseurs embarqués pendant un peu moins de cinq minutes, plaçant le véhicule sur son orbite finale dans l'espace. Ce fut une dernière étape cruciale pour le voyage de JWST à travers le cosmos, clôturant un voyage de 30 jours depuis la rampe de lancement jusqu'à son orbite de stationnement à environ 1 million de kilomètres de la Terre. Pendant ce temps, le télescope a subi un processus complexe de déploiement et de changement de forme, s'épanouissant dans sa forme finale nécessaire pour collecter la lumière des étoiles et des galaxies lointaines.
Alors que la partie la plus risquée du voyage de JWST est peut-être terminée, le réglage complexe du télescope commence maintenant. “Nous étions juste en train de mettre la table”, a déclaré Keith Parrish, directeur de l'observatoire du télescope spatial James Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA, lors d'une conférence de presse après que le télescope ait atteint sa destination finale. «Nous venions juste d'arriver à la station, de sortir ce magnifique vaisseau spatial déplié et prêt à faire de la science. Le meilleur reste à venir.”
“Nous étions juste en train de mettre la table.”
Au cours des trois prochains mois, les ingénieurs de la mission aligneront scrupuleusement les segments individuels des miroirs du télescope afin que toutes les pièces fonctionnent ensemble comme un seul miroir. Une fois ce processus terminé, l'équipe de mission passera deux mois à tester les instruments de JWST et à les calibrer pour effectuer diverses tâches.
Cela peut sembler un long processus, mais dans le grand schéma des quelque 25 années de développement de JWST, il ne reste plus que quelques mois à attendre avant que le télescope ne révolutionne l'astronomie. “Tout ce que nous faisons consiste à préparer l'observatoire à faire de la science transformatrice”, a déclaré Jane Rigby, scientifique du projet opérationnel pour JWST à Goddard, lors de la conférence de presse. “C'est pourquoi nous sommes ici.”
Le miroir principal de JWST, qui s'étend sur 6,5 mètres ou environ 21 pieds de large, est composé de 18 segments hexagonaux, chacun de la taille d'une table basse. Trop grand pour tenir sur n'importe quelle fusée existante dans sa forme finale, le miroir était construit en segments qui pouvaient se replier les uns sur les autres. Maintenant, l'équipe JWST doit aligner les segments avec une extrême précision, afin qu'ils créent une surface homogène. Afin d'obtenir des images nettes du cosmos, les miroirs doivent être alignés à moins de 1/5 000e d'un cheveu humain. Et les mettre tous dans les bonnes positions va prendre du temps.
Pour ce faire, l'équipe de la mission commencera par prendre une image d'une étoile brillante et isolée dans la constellation de la Grande Ourse, appelée HD 84406, avec JWST. Les ingénieurs ne s'attendent pas à ce que l'image soit très belle. “Nous obtiendrons 18 images distinctes qui seront très floues car ces télescopes individuels ne seront pas alignés”, a déclaré Lee Feinberg, responsable des éléments de télescope optique pour JWST au Goddard Space Flight Center de la NASA.
“Tout ce que nous faisons consiste à préparer l'observatoire à faire de la science transformatrice.”
L'équipe de mission ajustera ensuite lentement la position de chaque segment à l'aide d'actionneurs motorisés à l'arrière de chaque pièce. Finalement, les 18 images floues devraient toutes se réunir pour produire une image aussi claire que possible. La procédure va être longue car, à chaque ajustement, l'équipe devra récupérer les données du vaisseau spatial et traiter les images avant de procéder au prochain réglage.
L'alignement des miroirs devrait commencer la semaine prochaine. Tout d'abord, l'équipe de mission a besoin de l'instrument d'imagerie principal de JWST, la caméra infrarouge proche, ou NIRCam, pour se refroidir un peu plus. JWST est conçu pour voir dans l'infrarouge, un type de lumière associé à la chaleur. Afin de capter la lumière infrarouge, les principaux instruments de JWST doivent fonctionner à des températures incroyablement froides. Équipé d'un pare-soleil pour réfléchir la chaleur du Soleil, JWST s'est déjà un peu refroidi après son lancement depuis la Terre, mais il doit devenir encore plus glacial au cours des prochains jours afin que NIRCam puisse commencer à prendre des images pour l'étalonnage.
Une fois les segments de miroir alignés, le JWST devra alors aligner le miroir secondaire du télescope avec le miroir primaire. Le miroir secondaire est un dispositif beaucoup plus petit qui s'étend devant le miroir plaqué or sur quatre flèches noires. Ce miroir plus petit est nécessaire pour diriger la lumière que JWST rassemble sur ses quatre instruments principaux.
Avec JWST entièrement aligné, vient ensuite l'étalonnage des instruments du télescope. Ceux-ci incluent NIRCam, ainsi qu'une combinaison d'autres imageurs, caméras et spectrographes – qui décomposent la lumière en différentes longueurs d'onde sur le spectre électromagnétique. Pendant deux mois, l'équipe de la mission testera chacun des quatre principaux instruments JWST pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement. Si cela se passe bien, le JWST capturera cet été ses images très attendues de la “première lumière”, que la NASA prévoit de publier lors d'une conférence de presse. Les cibles de ces images sont encore secrètes, mais les cinq prochains mois de réglages, de tests et d'alignement devraient garantir que les images seront spectaculaires à voir.