Télescope James-Webb : que se passera-t-il juste après son lancement dans l’espace ?

Le prochain observatoire star de la Nasa doit partir pour l’espace avant la fin de l’année 2021. Si tout se passe comme prévu, le télescope spatial James-Webb (« James-Webb Space Telescope », ou JWST) sera lancé le 18 décembre 2021, depuis le centre spatial de Kourou en Guyane française, à bord d’une fusée Ariane.

Une fois que le télescope James-Webb aura quitté la Terre, que va-t-il lui arriver ? La Nasa a justement détaillé les étapes qui attendaient le JWST juste après son lancement, dans une grande foire aux questions. L’agence spatiale énumère les étapes qui sont prévues, de la première heure dans l’espace jusqu’à 6 mois après le lancement de l’observatoire.

La première heure dans l’espace

Pendant la toute première heure que le JWST va passer dans son nouvel environnement, l’espace, plusieurs manœuvres sont prévues. La fusée Ariane 5 qui lui servira de véhicule va connaître une poussée pendant 26 minutes. Le moteur du deuxième étage du lanceur va ensuite s’arrêter, puis le télescope James-Webb se séparera de la fusée.

Cette étape va déclencher le déploiement du panneau solaire, afin que le télescope puisse très rapidement commencer à produire son électricité. Le JWST sera prêt en peu de temps à s’orienter et évoluer dans l’espace. Il faut se représenter le télescope avec tous ses éléments, comme « replié » sur lui-même : les phases suivantes vont consister à le « déplier » progressivement.

La première journée

Lors de son lancement, le JWST ne sera pas placé sur une orbite temporaire autour de la Terre. La fusée Ariane 5 va directement mettre le télescope sur la trajectoire vers son futur emplacement, le point de Lagrange L2, qui se trouve à environ 1,5 million de kilomètres de notre planète (où il sera donc impossible de réparer le télescope). Il est crucial d’y positionner le télescope, car il a besoin d’être autant que possible protégé des rayons du Soleil.

Au cours de sa première journée dans le vide spatial, le télescope connaîtra sa plus importante manœuvre de correction de sa trajectoire. Ce sont de petits moteurs, installés à bord de l’engin, qui vont être utilisés pour ajuster la trajectoire du JWST. Une antenne dite « à gain élevé » sera également déployée, afin d’assurer l’envoi de données en quantité satisfaisante dans les communications entre le télescope et la Terre.

La première semaine

Une deuxième manœuvre pour corriger la trajectoire du JWST sera effectuée, puis une séquence importante surviendra pendant la première semaine : le déploiement du pare-soleil, à la fois à l’avant et à l’arrière du vaisseau.

La plateforme (aussi appelée « bus ») devra ensuite se séparer du télescope à proprement parler, avec une tour de 2 mètres de long. Cette élévation permettra au reste du pare-soleil de poursuivre son déploiement. Les membranes du pare-soleil seront alors « déroulées ». Puis, à l’aide de « bras » situés sur la gauche et la droite du pare-soleil, elles seront tirées et enfin tendues. Le déploiement du pare-soleil sera alors achevé.

Le premier mois

Pendant la deuxième semaine dans l’espace, ce sont les structures du télescope qui seront déployées, avec l’installation du miroir secondaire. Les deux ailes du miroir primaire (le grand miroir segmenté doré) seront elles aussi dépliées et verrouillées. À ce stade, l’ensemble du JWST aura commencé à se refroidir, grâce au pare-soleil, mais il restera encore plusieurs semaines pour atteindre des températures idéales et stables (environ -220°C).

À la fin du premier mois du télescope James-Webb dans l’espace, une manœuvre sera effectuée pour insérer l’observatoire dans son orbite autour du point de Lagrange L2. Les instruments scientifiques seront allumés.

Du deuxième au cinquième mois

Pour vérifier que le télescope peut être « verrouillé » vers une cible unique, il sera tourné vers une étoile brillante. Un long processus d’alignement du télescope sera entamé.

Du cinquième au sixième mois

Tous les instruments scientifiques du JWST vont être calibrés, toujours en observant des cibles dans le ciel. Il sera également temps de vérifier si le télescope peut suivre des cibles en mouvement, comme des astéroïdes ou des planètes.

À la fin du sixième mois, le déploiement du télescope spatial sera achevé. Le JWST pourra commencer sa mission scientifique et sonder le passé de l’Univers, en observant dans le domaine de l’infrarouge. Les astronomes seront enfin récompensés de leur attente. Il est prévu que la mission dure 5 ans et demi (en incluant les 6 mois du déploiement), mais cela pourrait être davantage, car le JWST embarque assez de carburant pour fonctionner une dizaine d’années.