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Le télescope James Webb sur le point d’être envoyé dans l’espace

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  • Le télescope James Webb sur le point d’être envoyé dans l’espace

    Le télescope James Webb sur le point d’être envoyé dans l’espace





    La fusée Ariane 5 sur son pas de tir.


    Alain Labelle, radio Canada




    Le télescope spatial James Webb (TSJW) est prêt pour son lancement qui doit se dérouler le 25 décembre, à 7 h 20 (heure normale de l’Est).
    Les conditions météorologiques semblant favorables, il y a de fortes chances que l'observatoire orbital prenne son envol comme prévu à bord d'une fusée Ariane 5 depuis le port spatial européen de Kourou, en Guyane française.

    Ariane 5 est une fusée très fiable, et c’était la seule qui avait les dimensions suffisantes pour accueillir un télescope de la dimension de James Webb, qui doit même être plié comme un origami, explique Martin Bergeron, gestionnaire pour l'astronomie spatiale et les sciences planétaires à l'Agence spatiale canadienne (ASC) qui collabore à la mission avec la NASA et l'Agence spatiale européenne (ESA).


    Illustration artistique montrant le détachement du télescope Webb de la fusée Ariane dans l'atmosphère terrestre.



    Le télescope, le plus complexe et le plus puissant jamais construit, prendra ensuite la direction de son site d’observation de l’Univers qu’il atteindra 29 jours après son départ.

    Webb est arrivé le 12 octobre dernier au port de Pariacabo, à Kourou, après avoir effectué un voyage de 16 jours depuis la base navale de Seal Beach, en Californie, à bord du porte-conteneurs français MN Colibri.


    Le navire MN Colibri arrive en Guyane française avec à son bord un conteneur spécialement aménagé transportant le télescope Webb, qui a ensuite été transporté vers le port spatial européen de Kourou.



    Il a ensuite été transporté par camion jusqu’au site de lancement géré par l’ESA. Ce site est idéal pour lancer des vaisseaux spatiaux puisqu’il est situé près de l’équateur, ce qui permet aux lanceurs d’être plus performants grâce à l’effet de fronde dû à la vitesse de rotation de la Terre.

    Une équipe de 100 experts a participé au déballage et à la préparation du télescope à son arrivée sur le site.


    Dès son arrivée sur le site de lancement de Kourou, les ingénieurs se sont rapidement attelés à déballer, nettoyer et préparer le télescope.

    PHOTO : NASA/CHRIS GUNN

    L’Univers selon Webb : pour tout connaître de la mission

    Le télescope Webb est énorme. Il pèse 6200 kg (avec le carburant) et mesure 10,5 mètres de haut et près de 4,5 de large même en position repliée.


    Les équipes préparent le télescope avant qu'il soit embarqué sur une fusée Ariane.

    PHOTO : ESA-CNES-ARIANESPACE

    Ariane 5 a même dû subir quelques modifications pour répondre aux besoins de la mission, notamment à sa coiffe, la structure qui protège le télescope pendant le décollage et la traversée de l’atmosphère.

    De nouveaux éléments ont été ajoutés pour minimiser le choc de la dépressurisation lorsque la coiffe se séparera et s’écartera du lanceur.


    Illustration montrant l'emplacement du télescope Webb dans la fusée Ariane.

    PHOTO : NASA

    Comme certains éléments de Webb sont très sensibles aux rayons solaires et au réchauffement dû à la friction avec l’atmosphère, certaines manœuvres supplémentaires de rotation sont prévues afin de protéger ces éléments après le largage de la coiffe.

    De plus, une autre batterie a été installée pour fournir une impulsion supplémentaire à l’étage supérieur de la fusée pour l’éloigner rapidement de Webb après la séparation.

    Le lieu de travail de Webb est un endroit particulier. Le point de Lagrange L2 se trouve à 1,5 million de kilomètres de la Terre, une distance quatre fois plus éloignée que la Lune, note Martin Bergeron.

    Ce point est une position dans l’espace où l’attraction du Soleil et de la Terre est équilibrée par les forces orbitales, ce qui en fait un endroit stable pour opérer les engins spatiaux, ajoute-t-il.

    Par comparaison, Hubble est en orbite terrestre à 547 kilomètres d'altitude.


    L'orbite solaire du télescope Webb se trouve à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre.

    PHOTO : AGENCE SPATIALE CANADIENNE/ESA
    Une chorégraphie toute spatiale


    Plusieurs étapes délicates se dérouleront durant son voyage de 29 jours vers le point de Lagrange L2. Les responsables de la mission doivent s'assurer du bon déroulement de la séquence de déploiement la plus complexe jamais tentée dans l'espace.

    Le déploiement est la phase la plus cruciale qui comporte toutes sortes d’étapes, et donc de risques. Il y a près de 200 activateurs de mécanismes qui doivent tous fonctionner comme prévu, souligne M. Bergeron.


    Déploiement des panneaux solaires.

    PHOTO : NASA

    Le premier déploiement de Webb, l'extension de ses panneaux solaires, se déroulera entre 31 et 33 minutes après le décollage. Ces panneaux fourniront près de deux kilowatts d'énergie pour alimenter les systèmes électriques et certains équipements nécessaires au bon fonctionnement du télescope.

    Ensuite, deux heures après le lancement, sa plateforme d'antennes sera déployée, ce qui permettra à la sonde de communiquer avec les trois stations radio terrestres de la NASA situées en Californie, en Espagne et en Australie.

    Puis, 12,5 heures après le lancement, le télescope allumera ses propulseurs pour effectuer la première de plusieurs corrections de trajectoire qui enverront l'observatoire vers sa destination finale.


    Déploiement de la structure qui supporte les membranes du bouclier.

    PHOTO : NASA

    Au troisième jour, ce sera le premier grand déploiement de Webb. Dans une opération d’environ cinq heures, la structure qui supporte les cinq fines membranes du bouclier solaire sera dépliée.

    Ensuite, au quatrième jour, la tour qui sépare les miroirs et les instruments du télescope du bouclier sera déployée. Cette séparation isolera efficacement le télescope des vibrations et de la chaleur provenant de la plateforme spatiale.


    Déploiement de la tour qui sépare les miroirs et les instruments du télescope.

    PHOTO : NASA

    Le déploiement de la membrane du bouclier solaire commencera environ cinq jours après le lancement. Le bouclier solaire fait 21 mètres sur 14 mètres, ce qui est grand comme un terrain de tennis. Il est composé de cinq couches de différentes épaisseurs qui protègent le télescope du Soleil, explique M. Bergeron.


    Déploiement de la membrane du bouclier.

    PHOTO : NASA

    L’un des moments critiques de la mission se produira lorsque les 107 mécanismes de libération du bouclier solaire, qui maintiennent les cinq couches du bouclier solaire en place, se déclencheront au même moment pour libérer les membranes.

    Après le déploiement complet, chacune des cinq couches sera tendue et séparée à l'aide de poulies et de systèmes de moteurs. Le déploiement et la mise en tension du bouclier solaire devraient se terminer entre huit et neuf jours après le décollage, mais pourraient être ralentis pour éviter tout problème imprévu.
    Agrandir l’image(Nouvelle fenêtre)

    Mise sous tension des couches.

    PHOTO : NASA

    Après la mise en tension du bouclier solaire, un radiateur spécial situé derrière le miroir primaire sera déployé pour contribuer au refroidissement des instruments scientifiques.

    Les composantes optiques de Webb seront mises en place à partir du 11e jour.

    Le dépliage et la mise en place du trépied supportant le miroir secondaire seront effectués. Il faut savoir que ce miroir secondaire est l'une des pièces d'équipement les plus importantes du télescope, essentielle au succès de la mission. Ce miroir circulaire joue un rôle important dans la collecte de la lumière des 18 miroirs primaires de Webb en un faisceau focalisé.


    Déploiement du trépied supportant le miroir secondaire.

    PHOTO : NASA

    Le déploiement du miroir primaire commencera vers le 13e jour. À ce moment, les panneaux latéraux, qui contiennent chacun trois segments du miroir primaire, rejoindront le panneau principal et seront verrouillés en place.

    Ainsi, au 14 jour, l’ensemble des déploiements de Webb auront été réalisés.

    Dans les semaines qui suivront, ses instruments scientifiques seront refroidis. Ce qui rend la mission très complexe, c’est que le télescope doit fondamentalement être très, très froid, -233 degrés Celsius. Cela prendra environ trois mois pour qu’il y arrive, explique le Pr René Doyon, de l’Université de Montréal, qui dirige l’équipe scientifique canadienne du télescope James Webb.

    En poursuivant son chemin vers son orbite finale, plusieurs étapes permettront d’ajuster les 18 segments du miroir primaire. Durant ces réglages, 126 actionneurs extrêmement précis situés à l'arrière des miroirs les positionneront et courberont subtilement individuellement dans un processus qui prendra quelques mois.


    Ajustement des 18 segments du miroir primaire.

    PHOTO : NASA

    Chacun des segments doit être aligné par rapport à l’autre à une fraction de micron. Par comparaison, un cheveu humain, c’est 50 microns, ajoute le Pr Doyon, qui assistera au lancement de Webb en Guyane française.

    Après l’arrivée du télescope à bon port, sa température continuera de diminuer.

    Deux mois après son lancement, elle sera suffisamment basse pour permettre à ses photodétecteurs infrarouges de fonctionner.

    Durant le deuxième et le troisième mois, les miroirs primaire et secondaire seront alignés pour que l'image qui se forme sur le plan focal du télescope spatial atteigne les performances souhaitées.

    Vers le cinquième mois en orbite, le télescope sera stable et prêt pour sa mission.

    C’est à ce moment-là qu’on va exercer tous les modes des quatre instruments. C’est une période intensive d’environ un mois pour vérifier que tout fonctionne comme prévu, précise M. Doyon.

    À la fin de la période de rodage, vers le sixième mois dans l’espace, les toutes premières images et spectres des instruments nous parviendront, on espère, vers la mi-juin (2022), poursuit René Doyon.

    La mission scientifique de James Webb pourra ensuite commencer. Elle devrait durer entre 5 et 10 ans, mais pourrait aussi s’allonger un peu. Si les ingénieurs de la mission ont prévu du carburant pour une dizaine d’années de service, cette période pourrait s’allonger si Webb dépense moins de carburant que prévu pour maintenir son orbite. Et, bien sûr, si ses instruments sont toujours opérationnels.

    Alain Labelle
    Ce que l’on conçoit bien s’énonce clairement, Et les mots pour le dire arrivent aisément.

  • #2
    Un chef-d'œuvre technologique ...un vrais bijoux de technique de point
    dz(0000/1111)dz

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    • #3
      Tout simplement Magnifique ce télescope ! Les religieux peuvent maintenant prier Dieu pour l’intercepter hehehe

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      • #4
        La NASA a même commandé une bande annonce de qualité hollywoodienne pour fêter l'événement et exciter encore plus les passionnés d'astronomie et d'exploration spatiale (voir vidéo)!

        A noter que la bande annonce est présentée avec la voix du défunt célèbre scientifique Carl Sagan. La bande annonce inclut d'ailleurs un extrait de sa célèbre citation: We can't help it. Life looks for life.

        Espérons que le lancement et la mise en orbite se feront sans problèmes car si le téléscope tombe en panne en plein espace à 1,5 million kms de la Terre, il sera impossible à réparer et ce sont 10 milliards $ qui vont alors partir en fumée!

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        • #5
          nassim:

          Espérons que le lancement et la mise en orbite se feront sans problèmes car si le téléscope tombe en panne en plein espace à 1,5 million kms
          je pense qu’il n’ya pas lieu de s’inquiéter car des sondes et rovers ont été envoyé auparavant et ont des fois tombé en panne à des millions de km et réparer à distances (redémarrage des instrument et réinitialisation)

          voyager 2 est tombé en panne à 18,5 milliard km et le rovers persévérance était en panne à plus de 200 million km les deux ont été réparer depuis la terre

          les sondes voyager 1 et 2 sont les plus grands avancées de l’humanité à mon avis il atteignent l’endroit le plus lointain de l’univers je me demande dans quel état ils sont ces engins qui perso me fascinent

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          • #6
            Espérons que le lancement et la mise en orbite se feront sans problèmes
            Espérons surtout, au cas où le lancement et le déploiement sont réussis, que les éventuelles découvertes réalisées par ce télescope seront à la hauteur de ce qui en est attendu et justifieront les sommes astronomiques qui y ont été investies...

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            • #7
              superbe ! a mon avis james web va révolutionner le secteur comme le téléscope keppler avant lui. va t-on enfin découvrir les traces d'une civilisation E.T ? en analysant les atmosphères

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              • #8
                Lancement et mise en orbite réussis...

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                • #9
                  Espérons que le lancement et la mise en orbite se feront sans problèmes car si le téléscope tombe en panne en plein espace à 1,5 million kms de la Terre, il sera impossible à réparer et ce sont 10 milliards $ qui vont alors partir en fumée!
                  Le dernier télescope Hubbel ( lancé en 1990) n'avait pas fonctionné dès le premier coup, une aberration optique avait été découverte peu après sa mise en orbite, panne qui a nécessité une autre mission spatiale et une sortie extra-véhiculaire pour le réparer sur place..

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                  • #10
                    exact sako. c'est quand même fou ce que faire le cerveau humain....

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                    • #11
                      Selon prof Doyon, tout est ok...Lancement réussi et télescope arrivé à son orbite. il y a un petit million de kms à faire...
                      Et on commencera à avoir des données dans 6 mois..
                      Ce que l’on conçoit bien s’énonce clairement, Et les mots pour le dire arrivent aisément.

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                      • #12
                        N'empêche qu'il reste le déploiement qui n'interviendra pas dans moins d'un mois.
                        Il faudrait d'abord que le télescope atteigne ce qu'on appelle le point Lagrange 2 (à environ 1,5 millions de kms de la Terre), pour pouvoir opérer correctement.



                        Je mets ici un extrait de l'article de l'Express d'aujourd'hui...

                        Ce n'est que le début du chemin pour le JWST. Ce déploiement progressif s'avère pour le moins délicat. "Il y a 344 points de défaillance, environ 80% d'entre eux [275, NDLR] sont associés au déploiement", avait prévenu Mike Menzel, le principal ingénieur de la mission Webb pour la Nasa, en novembre. Dans le détail, 140 mécanismes d'ouverture, avec 400 poulies et presque 400 mètres de câbles.

                        Autre condition impérative au bon fonctionnement du JWST, dont le développement a coûté dix milliards de dollars : une température ambiante si basse qu'elle ne trouble pas l'examen de la lumière. Il sera protégé du rayonnement solaire par un bouclier thermique de cinq voiles souples qui dissipera la chaleur, abaissant la température (qui est de 80°) à -233 degrés côté télescope. Il faudra plusieurs semaines pour savoir si le télescope est prêt à fonctionner. Avec une entrée officielle en service prévue en juin.

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