Le télescope spatial James Webb arrive bientôt à destination. Tandis qu’il approche de la fin de son voyage, il perd de la vitesse. Comment l’expliquer ?

L’observatoire James Webb (JWST) est tout près de son objectif. Le télescope de la Nasa arrive ce lundi 24 janvier 2022 vers sa destination finale, à 1,5 million de kilomètres de la Terre. De là, James Webb évoluera sur son orbite autour du Soleil, profitant du froid pour observer à son aise les premières galaxies de l’Univers, dans le domaine infrarouge.

À l’issue d’un voyage d’un mois (le télescope a décollé le 25 décembre 2021), le JWST doit effectuer une manœuvre de freinage pour s’insérer en orbite autour du point de Lagrange L2 — un point d’équilibre dans l’alignement du Soleil et de la Terre. Si vous suivez de temps en temps la position de James Webb en temps réel, vous avez peut-être constaté qu’en approchant du point L2, le télescope a tendance à ralentir (ce 24 janvier vers 18 heures, il affiche une vitesse d’environ 200 mètres par seconde. En comparaison, le 28 décembre, il se déplaçait à plus d’un kilomètre par seconde). Comment expliquer un tel phénomène ?

James Webb est comme une balle lancée en l’air

Pourquoi l’observatoire va-t-il moins vite ? Après tout, lorsque le JWST avait décollé, il ne lui avait fallu que 3 jours pour s’éloigner de l’orbite de la Lune (soit un quart de son trajet). La Nasa opte pour une comparaison pour nous aider à comprendre : celle d’une balle lancée en l’air, qui entame sa course très rapidement, puis ralentit peu à peu sous l’effet de la gravité.

« Tout comme la balle, Webb ralentit et finirait par retomber vers la Terre si nous le laissions faire », explique l’agence spatiale sur Twitter. La fusée Ariane 5 qui l’a lancé dans l’espace lui a donné suffisamment d’énergie pour qu’il puisse faire un très long voyage, mais pas assez pour échapper à la gravité de la Terre.

james webb orbite l2
Orbite de James Webb dans l’espace, illustration. // Source : NASA’s Goddard Space Flight Center

« La fusée de Webb lui a donné juste assez d’énergie pour le placer sur son orbite », poursuit la Nasa (avec quelques ajustements en cours de voyage, pour corriger un peu la trajectoire). Et « les moteurs à bord de Webb utiliseront la propulsion toutes les 3 semaines environ pour le maintenir dans une boucle autour de L2 ».

Sur ce site consacré à l’orbite si particulière de James Webb, la Nasa utilise une autre comparaison : « Amener Webb sur son orbite autour de L2, c’est comme atteindre le sommet d’une colline en pédalant vigoureusement sur un vélo seulement au tout début de la montée, en générant suffisamment d’énergie et de vitesse pour passer la majeure partie du chemin à gravir la colline, et de manière à ralentir jusqu’à s’arrêter et arriver presque au sommet. »