Le télescope spatial révolutionnaire James Webb de la NASA atteint son orbite finale dans l’espace

Après avoir parcouru des centaines de milliers de kilomètres dans l’espace au cours du mois dernier, le nouveau télescope spatial révolutionnaire James Webb de la NASA Il a effectué sa dernière manœuvre majeure de correction de trajectoire Cet après-midi, il s’est allongé dans l’espace. Désormais, l’observatoire vivra éternellement à une distance de près d’un million de kilomètres de la Terre, offrant à la voiture une vue au premier rang de Les plus anciennes étoiles et galaxies de l’univers.

Lancé le jour de Noël, le télescope spatial James Webb de la NASA, ou JWST, a effectué un voyage terrestre vers sa destination. Le télescope était trop massif pour voler dans l’espace dans sa forme finale, et il a dû décoller plié à l’intérieur de sa fusée. Une fois dans l’espace, JWST a commencé une routine très complexe de transformation de formes et Floraison, une sorte de chorégraphie qu’aucun vaisseau spatial n’a faite auparavant. Cependant, JWST a exécuté chaque étape parfaitement, Achèvement de ses principaux déploiements le 8 janvier Et s’épanouir dans toute sa composition.

Beaucoup d’anxiété entourait ces déploiements, car ils sont Roi travailler comme prévu; Un seul échec peut compromettre l’ensemble du travail JWST. Mais le malaise de l’équipe de la mission n’a pas pris fin lorsque le malaise a été total. JWST n’a pas encore atteint son emplacement final dans l’espace pour faire son travail correctement. Si l’observatoire ne décélère pas pour le moment, le véhicule risque de se mettre sur la mauvaise orbite ou de perdre complètement sa trajectoire cible. Cet échec aurait pu compliquer l’avenir de la mission, rendant extrêmement difficile pour les scientifiques de communiquer avec un observatoire spatial de près de 10 milliards de dollars.

Heureusement, JWST a parfaitement exécuté cette dernière manœuvre. « Au cours du mois dernier, JWST a remporté un succès incroyable et est un hommage à toutes les personnes qui ont passé de nombreuses années, voire des décennies, à assurer le succès de la mission », a déclaré Bill Ochs, chef de projet JWST au Goddard Space Flight Center de la NASA, dans un communiqué. .

Bien qu’un mois se soit écoulé pour atteindre ce point, il n’a pas fallu longtemps au JWST pour atteindre sa destination finale cet après-midi. Vers 14 h HE, JWST a déclenché les propulseurs combinés à bord pendant environ 5 minutes. Il s’agissait de la dernière correction de trajectoire à trois voies de JWST, ralentissant suffisamment le vaisseau spatial pour le placer sur une orbite très précise dans l’espace.

JWST est maintenant en orbite autour d’un point invisible dans l’espace connu sous le nom de point de Lagrange entre la Terre et le Soleil. C’est une région mystique de l’espace où les forces gravitationnelles et gravitationnelles du Soleil et de la Terre sont parfaites, permettant aux objets de rester dans une position relativement « stable ». « Il y a un petit bras de fer qui se passe là où [gravity] Il s’équilibre parfaitement », a déclaré Jean-Paul Benaud, responsable de Delta-V pour les opérations au sol chez Northrop Grumman, l’entrepreneur principal de JWST, le bord. « Ainsi, personne ne gagne ce bras de fer. »

Le Soleil et la Terre partagent cinq de ces points de Lagrange, dispersés autour de notre planète. Il y en a un situé directement entre la Terre et le soleil et un de l’autre côté de notre étoile. JWST orbite autour d’un point lagrangien situé de l’autre côté de la Terre loin du Soleil, appelé L2. Dans cette position, alors que la Terre se déplace autour de l’étoile, JWST suivra la planète d’un pas presque constant, comme un compagnon constant toujours dans la même position par rapport à notre planète. Peu importe où la Terre se trouve sur son chemin autour du soleil, JWST est garanti à environ un million de kilomètres de nous.

Le chemin emprunté par JWST autour de L2 est en fait assez large, couvrant à peu près la distance entre la Terre et la Lune. Mais l’observatoire ne peut rester indéfiniment sur cette voie sans aide. L2 est ce qu’on appelle une « pseudo » constante, ce qui signifie que les objets en orbite autour de cet emplacement ont tendance à s’incliner dans une direction. « C’est comme s’asseoir sur la selle d’un cheval », dit Benaud. « Sur une selle de cheval, vous êtes une sorte d’écurie. Imaginez-vous comme un morceau de marbre… de la tête à la queue, vous roulerez probablement vers le centre, mais dès que vous irez de chaque côté de la selle, vous tomberez à le sol. »

JWST devra donc apporter de petits ajustements à son cours tout au long de sa vie. Tous les 20 jours environ, le télescope déclenchera ses poussées pendant deux à trois minutes à la fois pour s’assurer qu’il reste sur la bonne voie sur son orbite. En fin de compte, ces modifications détermineront combien de temps JWST peut rester actif dans l’espace. Lorsque l’impulsion s’épuise pour les 10 à 20 prochaines années, c’est à ce moment que la mission de l’observatoire se termine. (Heureusement, le voyage de JWST dans l’espace, la fusée Ariane 5, l’a mis sur une grande voie pour que La durée de vie du télescope durera plus longtemps que prévu initialement.)

Cela peut sembler une situation compliquée, avec beaucoup d’efforts supplémentaires pour maintenir la stabilité de JWST. Mais L2 est un lieu très attractif pour cet observatoire pour plusieurs raisons. Son plus grand avantage est peut-être sa distance à la fois de la Terre et du Soleil. JWST est conçu pour collecter la lumière infrarouge, un type de lumière associé à la chaleur. En raison de ce choix de conception, le télescope doit rester extrêmement froid à tout moment. C’est pourquoi il est équipé d’un pare-soleil qui fait toujours face au soleil, d’une verrière protectrice qui reflète la chaleur de l’étoile et maintient le télescope extrêmement froid. Cependant, tout objet à proximité émettant de la chaleur et de la lumière infrarouge pourrait gâcher les observations du JWST si la NASA n’y faisait pas attention. En positionnant le télescope à environ un million de kilomètres de notre planète, la NASA garantit que la lumière infrarouge de la Terre et de la Lune n’interférera pas ou ne chauffera pas le télescope.

Le L2 est également excellent du point de vue de la puissance car un côté du JWST sera toujours face au soleil. Sur ce côté chaud, le télescope dispose d’un panneau solaire qui collecte en permanence la lumière du soleil pour produire de l’énergie. D’autres engins spatiaux, comme le télescope spatial Hubble en orbite autour de la Terre, n’ont pas ce luxe. Lorsque Hubble orbite du côté nuit de la Terre, il perd de vue le Soleil et doit stocker de l’énergie dans ses batteries. Ce ne serait pas le cas pour JWST. « Nous avons une puissance essentiellement illimitée pour les opérations de mission, et nous n’avons pas à nous soucier des éclipses », déclare Kyle Hutt, responsable de l’ingénierie des systèmes de mission de JWST chez Northrop Grumman. le bord.

Il y a aussi des inconvénients à basculer constamment entre le jour et la nuit lors du tour de la Terre ; Les fluctuations de température extrêmes peuvent encombrer et faire vibrer le vaisseau spatial, provoquant la détérioration de ses instruments au fil du temps. JWST fonctionnera à peu près aux mêmes températures tout au long de sa vie.

Ensuite, il y a l’avantage d’une communication constante. Avec L2 toujours dans la même position par rapport à la Terre, JWST sera à tout moment à une distance définie de notre planète. Cela signifie que nous pouvons être en contact permanent avec l’observatoire. « Nous pouvons en quelque sorte démarrer en L2 avec le système Terre-Soleil, nous avons donc des communications continues agréables et confortables avec la voiture », explique Hutt. « Et cela simplifie également de nombreuses opérations de mission. »

Cette fin décisive se termine par le périlleux voyage de l’observatoire à travers le cosmos, ouvrant la voie au début de la science. Nous devons encore attendre plus pour que les notes JWST commencent. Les scientifiques et les ingénieurs commenceront bientôt à aligner avec précision les miroirs du télescope avant la mise en service de l’observatoire, testant tous ses instruments pour s’assurer qu’ils sont prêts à collecter les premières images inhabituelles des étoiles et des galaxies les plus anciennes de l’univers.

Ce processus prendra plusieurs mois, mais si tout se passe bien, les premières images historiques prises par JWST pourraient être renvoyées sur Terre dès cet été.