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Pourquoi le télescope James-Webb doit-il être envoyé dans l’espace ?

Après un voyage maritime, le télescope James-Webb (JWST) a été installé dans la salle blanche de son futur site de lancement, en Guyane. Son lancement dans l'espace est prévu pour le 18 décembre 2021. Il lui faudra ensuite six mois pour être déployé et pouvoir enfin entamer ses observations scientifiques, tant attendues par les astronomes. Mais, d'ailleurs, pourquoi était-il nécessaire d'en faire un télescope spatial ? Ne pouvait-on pas obtenir ces données depuis le sol terrestre ?

« L'atmosphère terrestre brouille les images »

La Nasa apporte la réponse dans une longue foire aux questions consacrée au JWST. Il faut rappeler que le télescope est prévu pour fonctionner jusque dans l'infrarouge moyen, ce qui lui permettra de voir plus loin dans le passé de l'Univers que Hubble. « L'atmosphère terrestre est presque opaque et brille dans la plupart des longueurs d'onde infrarouges que Webb observera, explique l'agence spatiale, un télescope froid dans l'espace est donc nécessaire. Pour ces longueurs d'ondes transmises au sol, l'atmosphère terrestre brouille les images et fait scintiller les étoiles. »

Les technologies utilisées dans les télescopes terrestres ne suffisent actuellement pas pour contourner ce souci, y compris les systèmes d'optique adaptative (qui corrigent en temps réel les déformations provoquées par la turbulence de l'atmosphère). Ces systèmes « ne peuvent corriger ce flou que sur de petits champs de vision à côté d'étoiles brillantes qui servent de référence », indique la Nasa. On ne peut donc que s'en servir pour observer de petites portions du ciel.

Quant aux lasers utilisés en astronomie pour créer des points de repère dans le ciel, ils sont effectivement très utiles, « mais la technologie pour fournir un large champ de vision se trouve encore loin dans le futur », mentionne l'agence spatiale.

Des conditions d'observation réunies dans l'espace

Les conditions d'observation dont a besoin le télescope James-Webb ne sont donc réunies, actuellement, que dans l'espace. Pour détecter la lumière des premières galaxies apparues après le Big Bang, le JWST doit combiner « des niveaux lumineux au premier plan très faibles, des images ultra nettes sur de vastes zones et des études à de nombreuses longueurs d'onde infrarouges ». Comme son prédécesseur Hubble, il est donc nécessaire de l'envoyer dans l'espace.

Néanmoins, il ne sera pas placé au même endroit : tandis que Hubble évolue en orbite terrestre, le JWST sera positionné à 1,5 million de kilomètres de la Terre -- ce qui veut dire qu'il sera impossible à réparer une fois lancé.

https://www.youtube.com/watch?v=Dl4ROMI2ZQ8