J-2 : l’événement astronomique et spatial de la décennie aura lieu le 25 décembre !

Alors qu’il était initialement prévu à la fin des années 2000, puis menacé d’abandon en 2011, le lancement de l’observatoire James-Webb aura lieu le jour de Noël 2021. Un joli cadeau pour les futurs utilisateurs qui se chiffre tout de même à près de 10 milliards de dollars ! Mais, c’est peut-être le prix à payer pour remonter jusqu’aux confins des temps et des origines, seulement 100 millions d’années après le Big Bang.

Enfin ! Après plus de 10 ans de retard sur son planning initial, qui prévoyait un lancement en 2009, l’observatoire James-Webb des agences spatiales américaine, européenne et canadienne, s’apprête à décoller. Son lancement, à bord d’un lanceur Ariane 5, est prévu le jour de Noël, dès que possible à l’intérieur d’une fenêtre de tir qui s’ouvre à 13 h 20 et se ferme à 13 h 52, heure de Paris. La performance totale demandée au lanceur pour ce vol est de maximum 6.173 kilos. Quant à la séparation avec le lanceur, elle est prévue 27 minutes après le décollage.

Se positionner « derrière » la Terre vue du Soleil
James-Webb (JWST) sera lancé en direction du point de Lagrange numéro 2, à quelque 1,5 million de kilomètres de la Terre, son voyage est prévu pour durer 29 jours. Le troisième jour après son lancement, le bouclier thermique commencera son déploiement. Au onzième jour, le miroir secondaire commencera son positionnement. Entre le treizième et le quatorzième jour, le miroir primaire de 6,5 mètres de diamètre et composé de 18 hexagones sera assemblé. Si ce n’est pas la première fois qu’Ariane 5 lance une charge utile à destination du point de Lagrange 2 – elle avait lancé les satellites Herschel et Planck en mai 2009 -, c’est la « première fois que le lanceur doit tenir compte de paramètres très contraignants », nous expliquait en juillet Daniel de Chambure, responsable à l’ESA du développement d’Ariane 5 et des adaptations pour des missions spécifiques.

Bien qu’Ariane 5 injectera l’observatoire sur une trajectoire directe à destination de sa position définitive, James-Webb devra réaliser plusieurs contrôles d’attitude et trois corrections de trajectoire. La première manœuvre, la plus importante, est la seule opération dont le temps est critique, à part le déploiement des panneaux solaires pendant la période de mise en service de Webb. Elle doit se produire entre 12,5 heures et environ 20 heures après le lancement. Il s’agit d’une combustion continue pouvant durer jusqu’à quelques heures. La deuxième manœuvre est une combustion plus courte effectuée environ 2,5 jours après le lancement, juste avant le début du déploiement du panneau solaire. La dernière manœuvre sera réalisée 29 jours après le lancement et doit permettre au satellite de s’insérer sur une orbite optimale autour de L2.

La mise en route des instruments s’étalera sur deux à trois mois et sera suivie d’une période de deux mois qui servira à vérifier leur bon fonctionnement. Le début des opérations scientifiques est prévu six mois après son décollage, en juin 2022.

Les causes du retard du James-Webb
Les reports successifs tout au long du développement du programme s’expliquent par une cascade de problèmes techniques sur à peu près tous les éléments de l’observatoire : les servitudes comme la partie scientifique (miroirs, bouclier thermique, instruments). À chaque ennui technique résolu, s’ouvrent de nouvelles séances de tests qui concourent également à reporter un peu plus la date de livraison du JWST.

Le retard pris dans le développement de l’observatoire spatial a cinq principales causes :

d’indéniables difficultés techniques, qu’explique la complexité des systèmes ;
des nouvelles technologies, comme le pare-soleil, insuffisamment maîtrisées ;
des problèmes intrinsèques ;
des erreurs humaines ;
l’optimiste excessif du calendrier du déroulement du programme.

Rappelons qu’à l’origine du projet, le JWST, alors connu sous le nom de télescope spatial de prochaine génération (NGST), devait être lancé à la fin des années 2000.

D’un premier atelier en 1989 à son lancement en 2021, retour sur les principales dates qui ont marqué l’histoire du JWST
1989 : le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore, dans le Maryland, et la Nasa organisent l’atelier Next Generation Space Telescope, où ingénieurs et astronomes débattent des capacités scientifiques et techniques d’un observatoire spatial qui succéderait au télescope spatial Hubble.

1996 : première recommandation formelle que ce futur NGST devrait fonctionner dans les longueurs d’onde infrarouges et être doté d’un miroir primaire de plus de quatre mètres.

2002 : la Nasa sélectionne les consortiums en charge de la construction des instruments et du satellite.

2004 : la construction de l’observatoire James-Webb débute.

2005 : James-Webb sera lancé par Ariane 5. Le lanceur européen a été fourni par l’Agence spatiale européenne dans le cadre de sa participation au programme James-Webb. Outre les services de lancement, l’ESA contribue à deux des quatre instruments scientifiques et fournit le personnel nécessaire aux opérations de la mission.

2011 : les 18 segments du miroir primaire sont construits et leur conformité aux spécifications requises prouvée par des tests. Cette année est aussi celle ou le programme est menacé d’abandon par le Congrès américain en raison de l’explosion de son coût passé d’un petit milliard à plus de six milliards en 2011. Son coût est d’environ 10 milliards de dollars aujourd’hui.

2013 : début de la construction du bouclier thermique. Une nécessité absolue pour garantir le bon fonctionnement des instruments que ce soient les capteurs ou les optiques qui devront rester extrêmement froids. La taille de ce bouclier laisse songeur. Long de 22 mètres et large de 10 mètres, il est quasiment aussi grand qu’un court de tennis ! En raison de sa taille, le bouclier sera lancé plié et se dépliera dans l’espace. Le défi a donc été de concevoir un miroir plié au lancement, puis déployé en orbite.

2017 : début des opérations d’assemblage et d’intégration du satellite avec ses charges utiles et ses servitudes. L’observatoire James-Webb prend forme.

2019 : l’observatoire est entièrement assemblé et débutent les tests environnementaux, électriques, fonctionnels et de communication qui s’étaleront jusqu’à ce que Webb soit plié une toute dernière fois en vue de son lancement, le jour de Noël 2021.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/telescope-spatial-james-webb-j-2-evenement-astronomique-spatial-decennie-aura-lieu-25-decembre-95723

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