La NASA a de grands espoirs pour le télescope spatial James Webb, qui a terminé la phase «froide» de sa construction fin novembre 2016. Fruit de 20 ans d'ingénierie et de construction, ce télescope est considéré comme le successeur naturel de Hubble. Une fois déployé en octobre 2018, il utilisera un miroir primaire de 6,5 mètres (21 pieds 4 pouces) pour examiner l'Univers dans les longueurs d'onde visible, proche infrarouge et moyen infrarouge.
Tout compte fait, le JWST sera 100 fois plus puissant que son prédécesseur, et sera capable de regarder plus de 13 milliards d'années. Pour honorer l'achèvement du télescope, Northrop Grumman - la société engagée par la NASA pour le construire - et Crazy Boat Pictures se sont associés pour produire un court-métrage à ce sujet. Intitulée «Dans l'inconnu - L'histoire du télescope spatial James Webb de la NASA», la vidéo relate le projet du début à la fin.
Le film (que vous pouvez voir en bas de page) montre la construction des grands miroirs des télescopes, son ensemble d'instruments et sa structure. Il présente également des conversations avec les scientifiques et les ingénieurs impliqués, ainsi que des visuels époustouflants. En plus de détailler le processus de création, le film explore également la mission du télescope et toutes les questions cosmologiques qu’il abordera.
En abordant la nature de la mission de James Webb, le film rend également hommage au télescope spatial Hubble et à ses nombreuses réalisations. Au cours de ses 26 années de fonctionnement, il a révélé des aurores, des supernovas et découvert des milliards d'étoiles, de galaxies et d'exoplanètes, dont certaines ont été montrées en orbite dans les zones habitables respectives de leur étoile.
En plus de cela, Hubble a été utilisé pour déterminer l'âge de l'Univers (13,8 milliards d'années) et a confirmé l'existence du trou noir supermassif (SMBH) - alias. Sagitarrius A * - au centre de notre galaxie, sans parler de beaucoup d'autres. Il était également chargé de mesurer la vitesse à laquelle l'Univers se développe - en d'autres termes, mesurer la constante de Hubble.
Cela a joué un rôle central en aidant les scientifiques à développer la théorie de l'énergie noire, l'une des découvertes les plus profondes depuis qu'Edwin Hubble (l'homonyme du télescope) a proposé que l'Univers soit dans un état d'expansion en 1929. Il va donc sans dire que le déploiement du télescope spatial Hubble a conduit à certaines des plus grandes découvertes de l'astronomie moderne.
Cela étant dit, Hubble est toujours soumis à des limitations, que les astronomes espèrent maintenant dépasser. D'une part, ses instruments ne sont pas en mesure de détecter les galaxies les plus éloignées (et donc les plus sombres) de l'Univers, qui ne datent que de quelques centaines de millions d'années après le Big Bang. Même avec l'initiative «The Deep Fields», Hubble se limite toujours à remonter à environ un demi-milliard d'années après le Big Bang.
Comme le Dr John Mather, le scientifique du projet pour le James Webb Telescope, a déclaré à Space Magazine par e-mail:
"Hubble nous a montré que nous ne pouvions pas voir les premières galaxies naître, car elles étaient trop loin, trop faibles et trop rouges. JWST est plus grand, plus froid et observe la lumière infrarouge pour voir ces premières galaxies. Hubble nous a montré qu'il y avait un trou noir au centre de presque toutes les galaxies. JWST regardera aussi loin que possible dans le temps pour voir quand et comment cela s'est produit: la galaxie a-t-elle formé le trou noir ou la galaxie s'est-elle développée autour d'un trou noir préexistant? Hubble nous a montré de grands nuages de gaz et de poussière incandescents où naissent les étoiles. JWST regardera à travers les nuages de poussière pour voir les étoiles elles-mêmes lorsqu'elles se forment dans le nuage. Hubble nous a montré que nous pouvons voir des planètes autour d'autres étoiles, et que nous pouvons obtenir des informations chimiques sur d'autres planètes qui passent directement devant leurs étoiles. JWST étendra cela à des longueurs d'onde plus longues avec un télescope plus grand, avec la possibilité de détecter l'eau sur une exoplanète super-Terre. Hubble nous a montré des détails sur les planètes et les astéroïdes près de chez nous, et JWST nous donnera un aperçu plus approfondi, bien qu'il soit toujours préférable d'envoyer un robot visiteur si nous le pouvons. "
Fondamentalement, le JWST pourra voir plus loin dans environ 100 millions d'années après le Big Bang, lorsque les premières étoiles et galaxies sont nées. Il est également conçu pour fonctionner à L2 Lagrange Point, plus loin de la Terre que Hubble - qui a été conçu pour rester en orbite terrestre basse. Cela signifie que le JWST sera soumis à moins d'interférences thermiques et optiques de la Terre et de la Lune, mais qu'il sera également plus difficile à entretenir.
Avec son ensemble beaucoup plus grand de miroirs segmentés, il observera l'Univers en capturant la lumière des premières galaxies et étoiles. Sa suite optique extrêmement sensible sera également en mesure de collecter des informations dans les longueurs d'onde longues (orange-rouge) et infrarouges avec une plus grande précision, en mesurant le décalage vers le rouge des galaxies éloignées, et même en aidant dans la chasse aux planètes extra-solaires.
L'assemblage de ses principaux composants étant maintenant terminé, le télescope passera les deux prochaines années à subir des tests avant sa date de lancement prévue en octobre 2018. Ceux-ci comprendront des tests de résistance qui soumettront le télescope aux types de vibrations, de sons et de vibrations intenses. g forces (dix fois la Terre normale), il connaîtra à l'intérieur du Ariane 5 fusée qui l'emmènera dans l'espace.
Six mois avant son déploiement, la NASA prévoit également d'envoyer le JWST au Johnson Space Center où il sera soumis aux types de conditions qu'il connaîtra dans l'espace. Il s'agira de scientifiques plaçant le télescope dans une chambre où les températures seront abaissées à 53 K (-220 ° C; -370 ° F), ce qui simulera ses conditions de fonctionnement au point L2 Lagrange.
Une fois que tout cela sera terminé et que le JWST vérifiera, il sera lancé à bord d'un Ariane 5 fusée de la rampe de lancement ELA-3 d'Arianespace en Guyane française. Et grâce à l'expérience acquise grâce à Hubble et aux algorithmes mis à jour, le télescope sera concentré et collectera des informations peu de temps après son lancement. Et comme l'a expliqué le Dr Mather, les grandes questions cosmologiques auxquelles il devrait répondre sont nombreuses:
"D'où sommes-nous venus? Le Big Bang nous a donné de l'hydrogène et de l'hélium répartis presque uniformément à travers l'univers. Mais quelque chose, vraisemblablement la gravité, a arrêté l'expansion du matériau et l'a transformé en galaxies et étoiles et trous noirs. JWST examinera tous ces processus: comment les premiers objets lumineux se sont-ils formés et quels étaient-ils? Comment et où les trous noirs se sont-ils formés et qu'ont-ils fait aux galaxies en croissance? Comment les galaxies se sont-elles regroupées et comment des galaxies comme la Voie lactée ont-elles grandi et développé leur belle structure en spirale? Où est la matière noire cosmique et comment affecte-t-elle la matière ordinaire? Combien d'énergie sombre y a-t-il et comment change-t-elle avec le temps? »
Inutile de dire que la NASA et la communauté astronomique sont très enthousiastes à l'idée que le télescope James Webb ait terminé sa construction et ne peuvent pas attendre qu'il soit déployé et commence à renvoyer des données. On ne peut qu'imaginer le genre de choses qu'il verra au plus profond du champ cosmique. Mais en attendant, assurez-vous de regarder le film et de voir comment cet effort s'est déroulé:
