{"id":11723,"date":"2022-09-14T15:51:12","date_gmt":"2022-09-14T13:51:12","guid":{"rendered":"http:\/\/gap47.astrosurf.com\/?page_id=11723"},"modified":"2022-09-19T22:59:39","modified_gmt":"2022-09-19T20:59:39","slug":"jwst1","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gap47.astrosurf.com\/index.php\/ressources\/telescopes-exceptionnels\/jwst\/jwst1\/","title":{"rendered":"JWST1"},"content":{"rendered":"

Le James Webb Space Telescope (JWST), projet, mise en \u0153uvre et lancement<\/span><\/strong><\/b><\/span><\/p>\n

Le James Webb Space Telescope (ou JWST) travaillera essentiellement en infrarouge<\/span><\/strong><\/b><\/span><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

Le t\u00e9lescope spatial James-Webb<\/em><\/strong> (James Webb Space Telescope<\/em> ou JWST) est un t\u00e9lescope spatial d\u00e9velopp\u00e9 par la NASA avec le concours de l’Agence spatiale europ\u00e9enne (ESA) et de l’Agence spatiale canadienne (ASC). Il doit succ\u00e9der mais surtout compl\u00e9ter en 2021 le t\u00e9lescope spatial Hubble<\/em> pour l’observation dans l’infrarouge mais ne permettra pas, comme celui-ci, d’observer le spectre lumineux dans le proche ultraviolet ni dans la totalit\u00e9 du spectre de la lumi\u00e8re visible. Le JWST pourrait toutefois \u00ab\u00a0voir\u00a0\u00bb une faible partie du rayonnement visible, au-dessus de 0,6 \u00b5 (orange-rouge et rouge).<\/span><\/p>\n

Avec un miroir de 6,5 m\u00e8tres de diam\u00e8tre, il est impossible d’envoyer dans l’espace un objet d’une telle dimension. Le miroir du JWST n’a donc pas \u00e9t\u00e9 fait d’une seule pi\u00e8ce, mais de 18 segments hexagonaux de beryllium couverts d’or. Il a \u00e9t\u00e9 \u00ab\u00a0pli\u00e9\u00a0\u00bb sur lui-m\u00eame dans la fus\u00e9e et a \u00e9t\u00e9 ensuite d\u00e9ploy\u00e9 dans l’espace \u00e0 la mani\u00e8re d’un parapluie, ce qui a \u00e9t\u00e9 une op\u00e9ration tr\u00e8s d\u00e9licate.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/em><\/p>\n

\u2191 Le miroir primaire du JWST en cours de montage<\/em><\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u2191 Le miroir secondaire du JWST<\/em><\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u2191 Le miroir tertiaire du JWST<\/em><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u2191 Le bouclier pare-soleil du JWST<\/span><\/em><\/p>\n

\"\"<\/a><\/span><\/p>\n

\u2191 Le \u00ab\u00a0corps\u00a0\u00bb du JWST<\/em><\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/span>\u2191 Tailles respectives des miroirs primaires de Hubble (2,4 m \u00d8) et du JWST (6,5 m \u00d8)<\/em><\/span><\/p>\n

JWST effectuera l’essentiel de ses observations dans l’infrarouge. D’une masse de 6.200 kg, il est dot\u00e9 d’un miroir primaire de 6,5 m\u00e8tres de diam\u00e8tre (contre 2,4 m\u00e8tres pour Hubble<\/em>) : son pouvoir de r\u00e9solution atteint 0,1 seconde d’arc dans l’infrarouge (0,6 \u00e0 28 microns (\u00b5) de longueur d’onde) et il peut collecter une image 9 fois plus rapidement que Hubble<\/em>. La r\u00e9solution de ses instruments doit \u00eatre utilis\u00e9e, entre autres, pour observer les premi\u00e8res \u00e9toiles et galaxies form\u00e9es apr\u00e8s le Big Bang.<\/span><\/p>\n

Historique du projet :
\n<\/span><\/strong>Les travaux sur le JWST d\u00e9butent en 1989, mais le projet conna\u00eet de nombreuses \u00e9volutions et vicissitudes dues aux d\u00e9fis technologiques qu’il soul\u00e8ve (miroir primaire pliable, bouclier thermique d\u00e9ployable) et aux d\u00e9passements budg\u00e9taires. Le projet fr\u00f4le l’annulation en 2011. Pour la seule NASA, son co\u00fbt de fabrication, qui a \u00e9t\u00e9 estim\u00e9 \u00e0 trois milliards de dollars am\u00e9ricains \u00e0 l’issue de la phase de conception g\u00e9n\u00e9rale en 2005, atteint finalement environ dix milliards USD. La date de lancement, fix\u00e9e initialement \u00e0 2013, est repouss\u00e9e r\u00e9guli\u00e8rement jusqu’\u00e0 fin 2021. En 2002, le projet prend le nom du second administrateur de la NASA, James E. Webb, qui a largement contribu\u00e9 au succ\u00e8s du programme <\/span>Apollo<\/em>.<\/span><\/p>\n

Pourquoi choisir un t\u00e9lescope qui travaille essentiellement en infrarouge ?
\n<\/span><\/strong>Le rayonnement \u00e9mis par les astres (plan\u00e8tes, \u00e9toiles, galaxies, ast\u00e9ro\u00efdes…) dans l’infrarouge est une source d’information importante pour comprendre les processus \u00e0 l\u2019\u0153uvre dans l’espace. Mais les mol\u00e9cules de l’atmosph\u00e8re terrestre bloquent en grande partie ce type de rayonnement (<\/span>Sch\u00e9ma ci-dessous<\/em>), en emp\u00eachant toute observation approfondie \u00e0 partir du sol terrestre. <\/span><\/p>\n

\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/9\/9e\/Atmosph%C3%A4rische_Absorption_fr.svg\/1280px-Atmosph%C3%A4rische_Absorption_fr.svg.png?uselang=fr\"<\/p>\n

Aussi l’astronomie infrarouge conna\u00eet-elle un essor important \u00e0 compter des ann\u00e9es 1980, gr\u00e2ce au d\u00e9veloppement des t\u00e9lescopes spatiaux, qui permettent de s’affranchir de l’obstacle constitu\u00e9 par l’atmosph\u00e8re. L\u2019astronomie dans l’infrarouge devient la source de nombreuses d\u00e9couvertes, notamment sur la formation des \u00e9toiles et des plan\u00e8tes, sur les galaxies primordiales et les objets froids situ\u00e9s dans les galaxies. L’agence spatiale am\u00e9ricaine, la NASA, joue un r\u00f4le majeur dans le d\u00e9veloppement des t\u00e9lescopes spatiaux infrarouge, gr\u00e2ce \u00e0 ses \u00e9normes moyens financiers, et sa ma\u00eetrise des technologies n\u00e9cessaires, en partie issues de travaux militaires sur les d\u00e9tecteurs. Elle d\u00e9veloppe ainsi le t\u00e9lescope infrarouge IRAS, instrument pionnier qui transmet ses premi\u00e8res images en 1983. Au d\u00e9but de la d\u00e9cennie 1990, lorsque la communaut\u00e9 des astronomes est consult\u00e9e par l’agence spatiale sur les caract\u00e9ristiques du successeur du t\u00e9lescope Hubble<\/em>, fer de lance de l’astronomie \u00e0 la NASA, son choix se porte sur un t\u00e9lescope optimis\u00e9 pour l’observation dans l’infrarouge. C’est en effet dans ce domaine spectral qu’on escompte trouver des r\u00e9ponses \u00e0 de nombreuses questions soulev\u00e9es par les derni\u00e8res avanc\u00e9es dans les domaines de l’astronomie et de la cosmologie.<\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\n

Principaux jalons du projet<\/span><\/strong><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

1995<\/span><\/strong><\/td>\nEsquisse du JWST<\/em> avec diam\u00e8tre miroir de huit m\u00e8tres<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2000<\/span><\/strong><\/td>\nPremi\u00e8re d\u00e9finition des besoins<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2001<\/span><\/strong><\/td>\nDiam\u00e8tre miroir ramen\u00e9 \u00e0 six m\u00e8tres<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2002<\/span><\/strong><\/td>\nS\u00e9lection des constructeurs<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2004<\/span><\/strong><\/td>\nD\u00e9but fabrication miroirs et instruments<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2004<\/span><\/strong><\/td>\nSp\u00e9cifications d\u00e9taill\u00e9es<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2005<\/span><\/strong><\/td>\nS\u00e9lection du lanceur Ariane 5<\/em><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2008<\/span><\/strong><\/td>\nProjet JWST<\/em> approuv\u00e9<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2010<\/span><\/strong><\/td>\nArchitecture valid\u00e9e<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2011<\/span><\/strong><\/td>\nFabrication miroirs achev\u00e9e<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2017<\/span><\/strong><\/td>\nAssemblage et tests<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2021<\/span><\/strong><\/td>\nLancement de la mission<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Le t\u00e9lescope a \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9 par une fus\u00e9e Ariane 5 depuis Kourou le 25 d\u00e9cembre 2021 et a \u00e9t\u00e9 positionn\u00e9 au point de Lagrange L2 du syst\u00e8me Soleil-Terre, \u00e0 1,5 million de kilom\u00e8tres de la Terre du c\u00f4t\u00e9 oppos\u00e9 au Soleil. Pour conserver cette position il est pr\u00e9vu que l’observatoire corrige p\u00e9riodiquement sa position \u00e0 l’aide de petites pouss\u00e9es. Les r\u00e9serves de combustibles pr\u00e9vues \u00e0 cette fin doivent lui permettre de rester fonctionnel, en position, une dizaine d’ann\u00e9es.<\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Lancement<\/strong><\/span><\/td>\n25 d\u00e9cembre 2021<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Lanceur<\/strong><\/span><\/td>\nAriane 5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Dur\u00e9e de la mission<\/strong><\/span><\/td>\n5,5 ans (mission primaire)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Masse au lancement<\/strong><\/span><\/td>\n~ 6.200 kg<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Orbite<\/strong><\/span><\/td>\nH\u00e9liocentrique<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Localisation<\/strong><\/span><\/td>\nPoint de Lagrange L2<\/sub><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Type<\/strong><\/span><\/td>\nKorsch, variante de Cassegrain<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Diam\u00e8tre<\/strong><\/span><\/td>\n6,5 m<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Superficie<\/strong><\/span><\/td>\n25 m2<\/sup><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Focale<\/strong><\/span><\/td>\n131,4 m<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Longueur d’onde<\/strong><\/span><\/td>\nDe l’orange \u00e0 l’infrarouge moyen (0,6 \u00e0 28 \u00b5m)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Un t\u00e9lescope Korsch<\/strong> est un t\u00e9lescope de type Cassegrain comportant trois miroirs qui pr\u00e9sente l’avantage de limiter la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re parasite et de former une image plate sur le d\u00e9tecteur. Ce type de montage optique est utilis\u00e9 par les t\u00e9lescopes spatiaux James Webb et Euclid ainsi que par certains satellites d’observation de la Terre.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a>\u2191<\/em><\/strong>   Principe du t\u00e9lescope Korsch<\/em><\/span><\/p>\n

Comme on peut le voir dans le tableau suivant, la construction, les questions budg\u00e9taires et la date de lancement pr\u00e9vu n’ont cess\u00e9 d’\u00eatre modifi\u00e9es et repouss\u00e9es, avec un gonflement spectaculaire du budget. <\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\u00c9volution du co\u00fbt <\/strong>(part USA seulement)<\/strong> et de la date de lancement<\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
Lancement : <\/strong><\/span>Ann\u00e9e<\/strong>
\n<\/strong>d’estimation<\/strong><\/span><\/td>\n		Lancement planifi\u00e9 pour la date de :<\/strong><\/span><\/td>\nBudget US estim\u00e9<\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n
1997<\/span><\/td>\n2007<\/span><\/td>\n0,5 Milliard USD$<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
1998<\/span><\/td>\n2007<\/span><\/td>\n1<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
1999<\/span><\/td>\n2007 \u00e0 2008<\/span><\/td>\n1<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2000<\/span><\/td>\n2009<\/span><\/td>\n1.8<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2002<\/span><\/td>\n2010<\/span><\/td>\n2.5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2003<\/span><\/td>\n2011<\/span><\/td>\n2.5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2005<\/span><\/td>\n2013<\/span><\/td>\n3<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2006<\/span><\/td>\n2014<\/span><\/td>\n4,5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2008<\/span><\/td>\n2014<\/span><\/td>\n5,1<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2010<\/span><\/td>\n2015 \u00e0 2016<\/span><\/td>\n6,5<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2011<\/span><\/td>\n2018<\/span><\/td>\n8,7<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2013<\/span><\/td>\n2018<\/span><\/td>\n8,8<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2018<\/span><\/td>\n30 mars 2021<\/span><\/td>\n9,66<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
2020<\/span><\/td>\n25 d\u00e9cembre 2021<\/span><\/td>\n> 10<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Le budget final, en bas \u00e0 droite, n\u2019est que la partie financ\u00e9e par la NASA.
\nL\u2019ESA pour sa part a contribu\u00e9 \u00e0 hauteur de 800 millions de $ (700 millions \u20ac) et le Canada pour 150 millions de $ US.<\/strong><\/span><\/em><\/p>\n

Objectifs scientifiques :<\/strong><\/span><\/p>\n

Les quatre principaux objectifs scientifiques du JWST sont :<\/span><\/p>\n