L’impressionnant observatoire James Webb, le plus puissant télescope spatial jamais réalisé, a été lancé avec succès par Arianespace le 25 décembre 2021. Programme conjoint de la NASA, de l’ESA et de l’agence spatiale canadienne, James Webb explorera les prémices de la formation l’Univers, en remontant à quelques centaines de millions d’années seulement après le Big Bang. Il explorera des planètes extrasolaires comparables à la celles de la Terre et observera par ailleurs la formation ainsi que l’évolution des étoiles et des galaxies. L’ambition ultime du successeur de l’iconique Hubble est de découvrir des galaxies formées aux tous premiers prémices de la création de l’univers. Véritable « machine à remonter le temps », ce bijou spatial de très haute technologie devrait révolutionner tous les domaines de l’astronomie moderne, révélant aux yeux du monde la face cachée de l’univers, à savoir : les étoiles enveloppées dans des nuages de poussière, les molécules présentes dans l'atmosphère d'autres mondes ainsi que la lumière émanant des premières étoiles et galaxies.
James Webb : le satellite de tous les superlatifs
Sa pièce-maîtresse est son immense miroir primaire, mesurant 6,5 mètres de diamètre, lui-même fragmenté de 18 miroirs de petite taille, de forme hexagonale. Le miroir sera en capacité de détecter la faible lumière des étoiles et galaxies lointaines avec une sensibilité 100 fois supérieure à celle de Hubble. L'observatoire dispose par ailleurs de quatre instruments: des imageurs et des spectromètres.
Le miroir et les instruments sont protégés par un énorme bouclier thermique, composé de cinq couches superposées extrêmement fines. L’observatoire devra être en capacité de résister à des écarts de températures extrêmes, oscillant entre +110 et -235°C.
Le satellite est actuellement en chemin vers sa position orbitale, au point de Lagrange L2, à environ un million et demi de kilomètres de la Terre. Contrairement au télescope Hubble qui tourne autour de la Terre, James Webb sera lui en orbite autour du Soleil. Il évoluera en constant alignement avec le Soleil et la Terre, "derrière" celle-ci. A noter que son miroir fera dos à la planète bleue.
D’une masse de 6,2 tonnes, le satellite effectuera sa mission pendant une durée estimée à 10 ans.
Mise au point sur la mission James Webb
A la différence de son grand frère Hubble, le télescope James Webb collectera de la lumière d'un spectre légèrement différent. Tandis qu’Hubble observe l'univers de l'ultraviolet au proche infrarouge, Webb sera sensible à la lumière allant du visible au moyen infrarouge. Le nouveau télescope pourra effectivement étudier la lumière infrarouge émise par les premières étoiles et galaxies ainsi que les systèmes planétaires autres que le nôtre.
Concrètement, le télescope Webb étudiera chacune des phases de l’histoire cosmique, cherchera les toutes premières étoiles et galaxies qui se sont formées ainsi que toute formes de vie dans l’univers, retracera l’évolution des galaxies et étudiera la formation d’étoiles et de planètes dans l’univers actuel.
Thales Alenia Space à bord de James Webb
Un transpondeur pour communiquer dans l’espace lointain fabriqué en Italie
Northrop Grumman, maître d’œuvre du programme, a confié aux équipes italiennes de Thales Alenia Space la réalisation du transpondeur de communication dans l’espace lointain. Cette contribution a bénéficié de l’héritage démontré par la ligne de produit des transpondeurs pour communiquer dans l’espace lointain initié avec la mission Cassini/Huygens, poursuivi avec Mars Express, Venus Express, Rosetta, Lisa Pathfinder, Gaia et culminant aujourd’hui avec Bepi Colombo en route vers Mercure.
Un boîtier électronique pour MIRI fabriqué en Belgique
Thales Alenia Space en Belgique a fourni au centre spatial de Liège un boîtier électronique appelé ICE qui contrôle le banc optique de l’instrument MIRI (Mid-infrared instrument), un des quatre instruments à bord de James Webb. Développé sous la responsabilité de l’Agence Spatiale Européenne ESA, MIRI est composé de 2 parties principales : les spectromètres et l’imageur MIRIM.
Des amplificateurs à tube à ondes progressives Thales pour transmettre les données collectées jusqu’à la Terre
Les données et images récoltées par le téléscope James Webb seront téléchargées vers la Terre grâce aux ondes hyperfréquences. Pour faire face aux grandes distances, jusqu’à des millions ou des milliards de kilomètres ces ondes sont amplifiées par les tubes à ondes progressives (TOP) fabriqués par Thales Microwave & Imaging Sub-systems.
Artistic views: © ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab - © ESA/ATG medialab - © ESA / D. Ducros