Le télescope spatial James Webb, successeur du télescope spatial Hubble, est une priorité déclarée du financement de l'astronomie par le gouvernement canadien. Selon les astronomes, d'autres projets sont menacés par des coupes budgétaires.
(Image: © ESA)
Le télescope spatial James Webb de la NASA, dont le lancement est prévu en 2021, sondera le cosmos pour découvrir l'histoire de l'univers, du Big Bang à la formation de planète extraterrestre et au-delà. Il se concentrera sur quatre domaines principaux: la première lumière dans l'univers, l'assemblage des galaxies dans le premier univers, la naissance des étoiles et des systèmes protoplanétaires et les planètes (y compris les origines de la vie).
Le télescope spatial James Webb (JWST) lancera sur une fusée Ariane 5 depuis la Guyane française, puis prendra 30 jours pour voler un million de miles jusqu'à son domicile permanent: un point de Lagrange, ou un emplacement stable par gravité dans l'espace. Il orbitera autour de L2, un endroit dans l'espace près de la Terre qui se trouve en face du soleil. Cela a été un endroit populaire pour plusieurs autres télescopes spatiaux, y compris le télescope spatial Herschel et l'observatoire spatial Planck.
Le puissant vaisseau spatial de 8,8 milliards de dollars devrait également prendre des photos étonnantes d'objets célestes comme son prédécesseur, le télescope spatial Hubble. Heureusement pour les astronomes, le télescope spatial Hubble reste en bonne santé et il est probable que les deux télescopes fonctionneront ensemble pendant les premières années de JWST. JWST se penchera également sur les exoplanètes trouvées par le télescope spatial Kepler, ou assurera le suivi des observations en temps réel des télescopes spatiaux au sol.
Science JWST
Le mandat scientifique de JWST est principalement divisé en quatre domaines:
- Première lumière et réionisation: Cela fait référence aux premiers stades de l'univers après le Big Bang a commencé l'univers tel que nous le connaissons aujourd'hui. Dans les premières étapes après le Big Bang, l'univers était une mer de particules (comme les électrons, les protons et les neutrons), et la lumière n'était pas visible jusqu'à ce que l'univers se soit suffisamment refroidi pour que ces particules commencent à se combiner. JWST étudiera également ce qui s'est passé après la formation des premières étoiles; cette ère est appelée "l'époque de la réionisation" car elle fait référence au moment où l'hydrogène neutre a été réionisé (pour avoir à nouveau une charge électrique) par le rayonnement de ces premières étoiles.
- Assemblage de galaxies: Regarder les galaxies est un moyen utile de voir comment la matière est organisée à des échelles gigantesques, ce qui nous donne à son tour des indications sur l'évolution de l'univers. Les galaxies spirales et elliptiques que nous voyons aujourd'hui ont en fait évolué de différentes formes au cours de milliards d'années, et l'un des objectifs de JWST est de revenir sur les premières galaxies pour mieux comprendre cette évolution. Les scientifiques tentent également de comprendre comment nous avons obtenu la variété de galaxies qui sont visibles aujourd'hui, et les façons actuelles dont les galaxies se forment et s'assemblent.
- Naissance des étoiles et des systèmes protoplanétaires: Les «piliers de la création» de la nébuleuse de l'aigle sont parmi les lieux de naissance les plus célèbres pour les étoiles. Les étoiles se retrouvent dans des nuages de gaz, et à mesure que les étoiles grandissent, la pression de rayonnement qu'elles exercent emporte le gaz cocooning (qui pourrait être réutilisé pour d'autres étoiles, sinon trop largement dispersé.) Cependant, il est difficile de voir à l'intérieur du gaz. Les yeux infrarouges de JWST pourront regarder les sources de chaleur, y compris les étoiles qui naissent dans ces cocons.
- Planètes et origines de la vie: La dernière décennie a vu un grand nombre d'exoplanètes découvertes, y compris avec le télescope spatial Kepler de la NASA. Les puissants capteurs de JWST pourront observer ces planètes plus en profondeur, y compris (dans certains cas) l'imagerie de leur atmosphère. Comprendre les atmosphères et les conditions de formation des planètes pourrait aider les scientifiques à mieux prédire si certaines planètes sont habitables ou non.
Instruments à bord
Le JWST sera équipé de quatre instruments scientifiques.
- Caméra proche infrarouge (NIRCam): Fournie par l'Université de l'Arizona, cette caméra infrarouge détectera la lumière des étoiles dans les galaxies proches et des étoiles dans la Voie lactée. Il recherchera également la lumière des étoiles et des galaxies qui se sont formées au début de la vie de l'univers. La NIRCam sera équipée de coronographes qui peuvent bloquer la lumière d'un objet brillant, rendant visibles les objets plus faibles près de ces étoiles (comme les planètes).
- Spectrographe proche infrarouge (NIRSpec): NIRSpec observera 100 objets simultanément, à la recherche des premières galaxies qui se sont formées après le Big Bang. NIRSpec a été fourni par l'Agence spatiale européenne avec l'aide du Goddard Space Flight Center de la NASA.
- Instrument infrarouge moyen (MIRI): MIRI produira d'incroyables photos spatiales d'objets célestes éloignés, conformément à la tradition d'astrophotographie de Hubble. Le spectrographe qui fait partie de l'instrument permettra aux scientifiques de recueillir plus de détails physiques sur les objets distants de l'univers. MIRI détectera des galaxies lointaines, de faibles comètes, formant des étoiles et des objets dans la ceinture de Kuiper. MIRI a été construit par le Consortium européen avec l'Agence spatiale européenne et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
- Capteur de guidage fin / imageur proche infrarouge et spectrographe sans fente (FGS / NIRISS): Cet instrument construit par l'Agence spatiale canadienne ressemble plus à deux instruments en un. La composante FGS est chargée de maintenir le JWST pointé exactement dans la bonne direction pendant ses investigations scientifiques. NIRISS explorera le cosmos pour trouver les signatures de la première lumière de l'univers et rechercher et caractériser des planètes extraterrestres.
Le télescope arborera également un pare-soleil de la taille d'un court de tennis et un miroir de 6,3 mètres (21,3 pieds) - le plus grand miroir jamais lancé dans l'espace. Ces composants ne rentreront pas dans la fusée lançant le JWST, donc les deux se dérouleront une fois que le télescope sera dans l'espace.
Histoire de JWST
James Webb l'homme
Le JWST porte le nom de l'ancien chef de la NASA James Webb. Webb a dirigé l'agence spatiale de 1961 à 1968, prenant sa retraite quelques mois seulement avant que la NASA ne mette le premier homme sur la lune.
Bien que le mandat de Webb en tant qu'administrateur de la NASA soit le plus étroitement associé au programme Apollo Moon, il est également considéré comme un leader des sciences spatiales. Même en période de grande agitation politique, Webb a fixé les objectifs scientifiques de la NASA, écrivant que le lancement d'un grand télescope spatial devrait être un objectif clé de l'agence spatiale. [Voir les photos de JWST, le successeur de Hubble]
La NASA a lancé plus de 75 missions scientifiques spatiales sous la direction de Webb. Ils comprenaient des missions qui ont étudié le soleil, les étoiles et les galaxies ainsi que l'espace directement au-dessus de l'atmosphère terrestre.
Reportage supplémentaire par Miriam Kramer, rédactrice de Space.com.
