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Le JWST prend son envole le 22 décembre 2021(15/11/2021)

Le James Webb Space telescop doit enfin prendre son envole après plus de 2 décennies d'imagination, conception, réalisation et tests. Retour sur l'histoire du plus grand télescope spatial optique.

Les premières réflexions autour d'un successeur du vénérable télescope spatiale Hubble commencent en 1989, soit un an avant son lancement. Etant donné la longueur en terme de développement des projets spatiaux, il n'est pas étonnant de cette date. Surtout que la date de lancement prévue à cette époque était 2005. Rapidement les cas scientifiques que devait adresser ce télescope (processus de formation des galaxies, étoiles et des planètes pouvant abriter la vie), pointe vers un télescope de plusieurs mètres dans l'infrarouge.
L'administrateur de la NASA de l'époque, pousse la communauté scientifique à être ambitieuse et de définir un télescope de 8 mètres de diamètre. Cette classe de télescope était à l'époque celle des prochains télescopes terrestres comme ceux du VLT (ESO) au Chili. D'autre part le télescope spatiale devrait observer dans l'infrarouge proche et moyen avec un refroidissement passif (protégé par un bouclier thermique). Les premières estimations de financement de ce projet hors norme suite à un appel d'offre tablaient sur 500M$. Ceci comprenait le télescope et les instruments scientifiques si ceux-ci étaient fabriqués par la même entreprise. Cette estimation se trouva irréalisable dans les faits.
Entre 1997 et 2001, les études se précisent. La nécessité d'avoir un miroir de faible masse et dépliable fait son chemin avec toute les difficultés techniques qui en découle. Cela complexifie le télescope mais est rendu nécesssaire par la taille de celui-ci. Pour des raisons de coût, celui-ci est ramené à 6 mètres en 2001. Par la suite les études détaillées se poursuivent. La fusée ariane 5 est sélectionnée pour envoyer le télescope au point de Lagrange L2 car c'était le seul lanceur ayant la capacité à l'époque.
Au cour du projet, le cout de celui-ci n'a cessé d'être réévalué. En 2005, il était finalement de 4.5 milliards de dollars. Enfin celui-ci s'établie actuellement à 9.66 milliards de dollars. Cette envolé s'explique par les difficultés techniques et les retards pris dans le projet.

Voici les caractéristiques du télescope spatiale JWST.
Le miroir: Il est composé de 18 segments hexagonaux de 1.315 m de coté. Une fois dépliés, ceux-ci forment un miroir de 6.5m de coté. La difficulté est qu'ils doivent être léger et se positionner très précisément entre eux (on dit cophasé) de sorte à former, un miroir parfait. Le matériaux choisi pour les miroirs est un oxyde de Béryllium qui est léger et qui se dilate peu en fonction de la température. Tous les miroirs du JWST sont enfin recouvert d'une fine couche d'OR pour avoir la meilleur réflectivité dans le domaine de l'infrarouge. C'est pour cela que le miroir du télescope a cette couleur.

La bouclier thermique: Il est composé de 5 couches de polymère métallisé de la taille d'un terrain de tennis. Ces couches sont tenues par un ensemble de câbles et de poutrelles. Ce bouclier marque une spératation entre une partie chaude (coté soleil) et une partie froide (coté télescope). La mise au point de ce bouclier et surtout son déploiement a été une des sources des retards du projet. Diverses modifications ont été apportées pour fiabiliser le déploiement de celui-ci dans l'espace.

Les instruments scientifiques: ils sont contenu dans l'ISIM. Cet acronyme design la partie noire à l'arrière du télescope qui contient tout les instruments scientifiques. Ils sont au nombre de 4: NIRCam, NIRSpec , MIRI et FGS/NIRISS.
Nous avons donc une camera et un spectromètre proche infrarouge, un instrument dans l'infrarouge moyen et un système de positionnement fin couplé à une caméra et un spectrographe à fente dans le moyen infrarouge.
Comme on le voit tout les instruments observeront dans le domaine des longueurs d'onde infrarouge. Ceci est révélateur des choix scientifiques qui ont été fait pour ce télescope.

Sources: