Le télescope spatial James Webb va enquêter sur l’Univers, les origines de la vie et bien plus encore

Représentation artistique du télescope Webb dans l'espace. Copyright : ESA/ATG medialab

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24 juin 2021

Au mois d’octobre prochain, le télescope spatial le plus grand et le plus évolué jamais créé sera lancé dans l’espace par une puissante fusée Ariane 5 depuis le port spatial de l’Europe à Kourou, en Guyane française. Le télescope spatial James Webb, ou « Webb », est une invention incroyable devrait nous aider à résoudre des questions fascinantes sur le cosmos et la place que nous y occupons. Webb est si avancé que trois agences spatiales ont œuvré conjointement à sa conception : la NASA, l’ESA et l’Agence spatiale canadienne (ASC).

Deployment test of James Webb Space Telescope's primary mirror

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Ce télescope très spécial peut observer l’espace dans le domaine de la lumière infrarouge. Nous ne pouvons pas discerner les rayonnements infrarouges à l’œil nu, mais leur détection peut s’avérer très utile. Ils permettent par exemple aux astronomes de voir à travers les nuages de gaz et de poussière qui obstruent habituellement notre vision, de manière à analyser de nouvelles étoiles ou à prendre des photos de galaxies lointaines.

L’observation dans l’infrarouge est néanmoins difficile car, sur Terre, de nombreux objets émettent ce type de lumière. Pour que Webb puisse correctement observer l’espace dans l'infrarouge, il devra s’éloigner de notre planète jusqu’à environ 1,5 million de kilomètres. C’est supérieur de quatre fois à la distance entre la Terre et la Lune ! À titre de comparaison, le télescope spatial Hubble est en orbite à « seulement » 550 km de la Terre.

Pour que Webb puisse voir des objets de faible luminosité avec un maximum de détails, il a été équipé du plus gros miroir jamais envoyé dans l’espace. Ce miroir de 6,6 mètres de diamètre est si grand qu’il est composé de 18 sous-sections assemblées via une structure en nid d’abeilles. Le miroir primaire de Webb est recouvert d’un revêtement doré qui reflète à merveille la lumière infrarouge. Ce super-miroir devra être replié lors du décollage pour qu’il puisse tenir sur le lanceur ! Le télescope Webb dispose également d’un pare-soleil particulièrement avancé qui bloquera les rayonnements solaires et protègera les instruments du télescope de sa propre lumière infrarouge.

Cette impressionnante technologie va aider Webb à étudier plusieurs des thèmes les plus importants de la science moderne :

  • À quoi l’Univers ressemblait-il à ses débuts ? D’où proviennent les premières étoiles et galaxies ? La lumière met un certain temps à nous parvenir depuis des objets distants. En allant explorer l’espace beaucoup plus loin qu’auparavant, Webb pourra voir la lumière des toutes premières étoiles.
  • Comment les premières galaxies ont-elles évolué ? Que pouvons-nous apprendre de la matière noire et de l’énergie sombre, toutes les deux très mystérieuses ? Webb va prendre des photos des premières galaxies et va s’attacher à détecter les distorsions qui pourraient nous aider à comprendre comment la matière noire est distribuée à travers l’univers.
  • Comment et où les étoiles se forment-elles ? Qu’arrive-t-il quand les étoiles atteignent leur fin de vie et, le cas échéant, quel impact ont-elles sur la matière qui les entoure ? Le recours aux infrarouges devrait permettre à Webb de voir à travers les nuages de gaz et de poussière des nébuleuses où se forment les étoiles afin de mieux comprendre ce phénomène.
  • Où et comment les autres systèmes solaires se forment-ils et évoluent-ils ? Combien d’autres types de planète l’univers compte-t-il ? D’autres planètes sont-elles susceptibles d’abriter des éléments essentiels à la vie ? La Terre est-elle réellement unique ? Nous savons déjà que plusieurs autres étoiles de notre galaxie comptent des planètes en orbite. Appelées « exoplanètes », ces mondes sont si éloignés que nous pouvons uniquement les observer via un télescope. Webb sera en mesure de détecter la lumière des exoplanètes pour nous aider à identifier les propriétés chimiques de leur atmosphère.

L'ESA est un acteur majeur du projet. Copyright : ESA

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La mission du télescope Webb va durer entre cinq et dix ans, ce qui signifie qu’il devrait nous transmettre une kyrielle de données et d'images fascinantes ! Quelles questions sur l'espace aimeriez-vous que Webb contribue à résoudre ?

Le saviez-vous ? Protégé des rayonnements solaires, Webb devrait fonctionner à une température de -234 degrés Celsius. Seul ce niveau de froid lui permettra de réaliser des observations précises dans l’infrarouge !

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