Comment James Webb a dépassé ses limites pour voir le crash de DART sur l'astéroïde
C'était l'une des aventures spatiales inoubliables de 2022 : en septembre, la Nasa jetait volontairement une sonde sur un astéroïde pour le dévier.
« Avant le lancement, les astronomes avaient prévu d'observer des objets du système solaire avec Webb, ce qui signifie qu'il a été conçu pour suivre des cibles qui se déplacent par rapport aux étoiles et aux galaxies dans l'univers lointain », explique Stefanie Milam, du laboratoire d'astrochimie du centre de vol spatial Goddard de la Nasa. L'un des défis des scientifiques était de garantir que Webb suive des objets en mouvement avec autant de fiabilité que des cibles fixes.
Suivre des objets plus rapides que Mars avec James Webb : comment le défi a été relevé
La milliarcseconde, ou milliseconde d'arc, est une unité servant à des mesures très précise des angles. C'est une sous-unité du degré.
Lors des simulations avant le départ du télescope dans l'espace, les ingénieurs ont montré que James Webb pouvait suivre une cible allant aussi vite que la planète Mars, à la vitesse de 30 milliarcsecondes par seconde. C'est l'équivalent d'une cible qui avancerait de la largeur d'une pleine Lune en moins de 17 heures. C'était la limite de vitesse de l'observatoire en théorie.
Toutefois, les scientifiques qui étudient des corps en mouvement plus rapide (astéroïdes, comètes, objets interstellaires) voulaient aussi pouvoir les observer avec Webb, alors d'autres tests ont été menés pour repousser ses limites. Une première tentative a été couronnée de succès avec un astéroïde, (6481) Tenzing, évoluant lentement, à 5 milliarcsecondes par seconde. Puis, d'autres essais ont montré que Webb pouvait suivre des objets évoluant jusqu'à 67 milliarcsecondes par seconde.
DART était le défi suivant. Il fallait suivre l'impact de la mission sur l'astéroïde à la vitesse réelle de Didymos (l'astéroïde autour duquel Dimorphos, la cible de DART, tourne). Le suivre plus doucement aurait abouti à des images floues. Deux semaines à peine avant l'impact, des tests ont été menés avec un astéroïde très rapide dans le champ de vision de James Webb. Le reste a montré que les observations de DART par Webb ont été une réussite.
Malgré ces essais couronnés de succès, les scientifiques ne mettront pas fréquemment James Webb autant à l'épreuve. Ces observations ont été difficiles à organiser, conclut Stefanie Milam dans sa publication pour la Nasa. « Nous devons utiliser plusieurs étoiles guides pour soutenir une observation plus longue, et le changement d'étoiles guides ajoute de la complexité et de l'inefficacité. » Cela a toutefois permis de changer la limite des observations futures de James Webb, désormais établie à 75 milliarcsecondes par seconde.