Une fois déployé, le Télescope spatial James Webb (JWST) sera le télescope le plus puissant jamais construit. En tant que successeur spirituel et scientifique du Hubble, Spitzer, et Kepler télescopes spatiaux, cet observatoire spatial utilisera sa suite avancée d'instruments infrarouges pour regarder en arrière les premières étoiles et galaxies, étudier le système solaire en profondeur et aider à caractériser les planètes extra-solaires (entre autres).
Malheureusement, le lancement du JWST a subi de nombreux retards, la date de lancement étant désormais fixée à un certain temps en 2019. Heureusement, le jeudi 8 mars, les ingénieurs du siège social de la société Northrop Grumman ont entamé la dernière étape de l'intégration de l'observatoire et essai. Une fois terminé, le JWST sera prêt à être expédié en Guyane française, où il sera lancé dans l'espace.
Cette dernière phase a consisté à retirer les instruments optiques et scientifiques combinés de leurs conteneurs d'expédition - connus sous le nom de Space Telescope Transporter for Air, Road and Sea (STTARS) - qui sont récemment arrivés après avoir été testés au Johnson Space Center de la NASA à Houston. Cela représente la moitié de l'observatoire et comprend le miroir primaire doré du télescope de 6,5 mètres (21,3 pieds).
L'année dernière, la charge utile scientifique a également été testée au Goddard Space Flight Center de la NASA pour s'assurer qu'elle pouvait gérer les vibrations associées aux lancements spatiaux ainsi que les températures et les conditions de vide de l'espace. L'autre moitié de l'observatoire se compose de l'engin spatial et du pare-soleil intégrés, qui sont en phase finale d'assemblage au siège de la société Northrop Grumman.
Ceux-ci seront bientôt soumis à un test d'environnement de lancement pour prouver qu'ils sont prêts à être combinés avec la charge utile scientifique. Une fois l'intégration des deux moitiés terminée, des tests d'addition seront effectués pour garantir que l'observatoire entièrement assemblé puisse fonctionner au point L2 Terre-Soleil Lagrange. Comme Eric Smith, le directeur du programme JWST au siège de la NASA, l'a déclaré dans un récent communiqué de presse de la NASA:
«Des tests approfondis et rigoureux avant le lancement se sont révélés efficaces pour garantir que les missions de la NASA atteignent leurs objectifs dans l'espace. Webb est loin dans sa phase de test et a connu un grand succès avec le télescope et les instruments scientifiques, qui fourniront les résultats spectaculaires que nous prévoyons.
Ces derniers tests sont cruciaux pour garantir que l'observatoire se déploie correctement et peut fonctionner une fois dans l'espace. Ceci est en grande partie dû à la conception compliquée du télescope, qui doit être plié afin de s'adapter à l'intérieur de la fusée Ariane 5 pour le transporter dans l'espace. Une fois arrivé à destination, le télescope devra se déplier à nouveau, déployant son pare-soleil, ses miroirs et son miroir principal.
Non seulement tout cela représentait un pied très difficile sur le plan technique, mais c'est la première fois qu'un télescope spatial devait le réaliser. Au-delà de cela, il y a aussi les défis techniques de la construction d'un observatoire complexe conçu pour fonctionner dans l'espace. Alors que les instruments optiques et scientifiques du JWST étaient tous construits à température ambiante ici sur Terre, ils devaient être conçus pour fonctionner à des températures cryogéniques.
En tant que tel, ses miroirs devaient être polis avec précision et formés de manière à obtenir la forme correcte une fois refroidis dans l'espace. De même, son pare-soleil fonctionnera dans un environnement de gravité zéro, mais a été construit et testé ici sur Terre où la gravité est lourde de 9,8 m / s² (1 g). En bref, le télescope spatial James Webb est le télescope spatial le plus grand et le plus complexe jamais construit, et est l'un des projets scientifiques les plus prioritaires de la NASA.
Il n'est donc pas étonnant que la NASA ait dû soumettre le JWST à un processus de test aussi rigoureux. Comme l'a dit Smith:
«À la NASA, nous faisons tous les jours ce qui semble impossible, et c'est notre travail de faire les choses les plus difficiles auxquelles l'humanité puisse penser pour l'exploration spatiale. La façon dont nous réussissons est de tester, tester et retester, donc nous comprenons les systèmes complexes et vérifions qu'ils fonctionneront. »
Savoir que le JWST entame maintenant la phase finale de son développement - et que ses ingénieurs sont convaincus qu'il sera à la hauteur - est certainement une bonne nouvelle. Surtout à la lumière d'un récent rapport du US Government Accountability Office (GAO), qui a déclaré que plus de retards étaient probables et que le projet dépasserait probablement son plafond budgétaire initial de 8 milliards de dollars.
Comme l'indique le rapport, c'est la phase finale d'intégration et de test où les problèmes sont les plus susceptibles d'être décelés et les calendriers révisés. Cependant, le rapport a également déclaré que «Compte tenu de l'investissement que la NASA a fait et des bonnes performances à ce jour, nous voulons procéder de manière très systématique à ces tests pour être prêt pour un lancement au printemps 2019».
En d'autres termes, rien n'indique que le Congrès envisage d'annuler le projet, indépendamment de nouveaux retards ou dépassements de coûts. Et lorsque le JWST sera déployé, il utilisera ses télescopes optimisés infrarouges de 6,5 mètres (21 pieds) pour rechercher à une distance de plus de 13 milliards d'années-lumière, permettre aux astronomes d'étudier l'atmosphère des planètes solaires, des exoplanètes et d'autres objets à l'intérieur notre système solaire.
Ainsi, bien que le JWST ne puisse pas faire sa fenêtre de lancement en 2019, nous pouvons toujours nous attendre à ce qu'il prenne de l'espace dans un proche avenir. Et quand il le fera, nous pouvons également nous attendre à ce que ce qu'il révèle sur notre Univers soit époustouflant!
