Téléscope James Webb

Télescopes spatiaux,
LE 23 AVRIL 2010
Successeur désigné de Hubble, le James Webb est en construction en Europe et en Amérique du Nord. Livraison à la NASA prévue en 2011 pour un lancement par Ariane 5 à l’horizon 2015.


6,5 m de diamètre pour ce miroir d’un nouveau gence. C’est la taille, et le nouveau record, du miroir primaire du James Webb Space Telescope, portant le nom de l’administrateur de la NASA pendant le programme Apollo. En comparaison, la taille du miroir de Hubble est de 2,4 m. Size matters ? En astronomie, c’est avéré. Le pouvoir de séparation du télescope, c’est-à-dire sa capacité à voir des détails de plus en plus petits, dépend directement de sa taille. De la même façon, notre oeil a du mal à distinguer des détails à grande distance car la taille de notre pupille nous autorise à distinguer une feuille A4 à 200 m. En utilisant une lunette ou un télescope, la pupille ou le miroir sont plus grands et la taille du détail perceptible diminue. C’est un gain en résolution. L’autre avantage d’une grande taille pour un miroir est d’augmenter la sensibilité, c’est-à-dire la possibilité de voir des objets moins lumineux. De la même façon, la largeur du diaphragme d’un appareil photo définit la sensibilité pour voir apparaitre sur l’image des objets peu lumineux en un temps de pose donné. Plus il est grand, plus la lumière rentre. Photo: miroir de JWST en cours d’assemblage comprenant 6 des 18 miroirs hexagonaux (crédit: NASA)

Avec un tel géant dans l’Espace, les astrophysiciens tenteront de voir les premières lumières de l’Univers, après l’âge sombre (sans lumière ne pouvant s’échapper) il y a 13,3 milliards d’années environ sur une durée totale de notre univers de 13,7 milliards d’années. Etaient-ce des étoiles gigantesques ou des trous noirs supermassifs entourés d’un donut de gaz chauffé à blanc par les frictions de sa chute vers l’obscurité ? James Webb pourra également regarder les jeunes planètes, à peine fabriquées dans le disque de poussière autour de leur étoile, en éteignant la lumière aveuglante de l’étoile à l’aide d’un coronographe, une machine à éclipse articifielle.

Pour cela, James Webb est équipé de trois instruments de mesure de la lumière infrarouge. C’est d’ailleurs sa grande différence avec Hubble qui regarde surtout dans le visible et dans l’infrarouge proche, juste en deçà de notre rouge. James Webb ne regarde l’Univers que dans l’infrarouge, là où les jeunes astres et les objets lointains rayonnent le plus. La Terre par exemple rayonne son maximum d’énergie dans l’infrarouge et non dans le visible. L’expansion de l’univers étire également les couleurs, et les hautes énergies produites il y a 13 milliards d’années nous arrivent sous forme d’infrarouge et de micro-ondes.

Et la France dans tout cela ? Le CNES, le CEA, le CNRS, l’Observatoire de Paris et plusieurs universités associées ont construit la caméra MIRIM qui fonctionne dans l’infrarouge moyen, la couleur dans laquelle rayonnent les planètes par exemple. MIRIM a été livré au Laboratoire Rutherford à Appleton en Angleterre qui à son tour le livrera à la NASA après avoir intégré MIRIM à MIRI ! Départ prévu mi-2014 à bord d’Ariane 5.