Comment sait-on si le télescope James Webb se refroidit suffisamment ?
Ses instruments sont tous allumés, mais James Webb est loin d'être prêt à observer l'Univers.
Le JWST est arrivé à destination, en orbite autour du point de Lagrange L2, un point d'équilibre situé à 1,5 million de kilomètres de notre planète -- derrière la Terre, par rapport au Soleil. De là-bas, le JWST communique avec la Nasa. Mais comment l'agence spatiale peut-elle vérifier la température de James Webb, un critère si essentiel ?
Où sont les thermomètres de James Webb ?
L'observatoire embarque plusieurs capteurs de température, situés sur les différents instruments. Ils sont positionnés sur la structure principale de chaque instrument, comme on le voit dans ce schéma, partagé par l'Agence spatiale européenne (qui contribue à la mission) le 2 février 2022.
Vous pouvez d'ailleurs suivre en ligne les températures enregistrées par ces capteurs, via le site de la Nasa permettant de savoir où est James Webb dans l'espace. Les données sont actualisées une fois par jour (et sont arrondies au nombre entier le plus proche). On y apprend par exemple, le 2 février 2022, que MIRI a atteint une température de 126°C, tandis que le miroir de pointage FSM est plus froid, avec une température de -206°C.
Sur ce site, et sur l'image ci-dessus, en plus des chiffres renvoyant aux instruments, on voit des lettres. Elles permettent de comparer les températures entre les côtés du télescope, séparés par le bouclier thermique :
« a » (pare-soleil) et « b » (tableau d'équipement) sont du côté « chaud » de l'observatoire ;
Tandis que « c » (miroir primaire) et « d » (radiateur du module du miroir) sont du côté froid.
Le 2 février, il fait 56°C sur le pare-soleil (côté chaud) et -214°C sur le miroir primaire (côté froid).
Pas assez froid = pas d'observations possibles
« Le contrôle de la température est un aspect essentiel de la conception, de l'ingénierie et de l'exploitation de Webb », affirme l'ESA. Si ses instruments ne sont pas suffisamment refroidis, le JWST ne pourra pas observer correctement les objets brillant principalement dans l'infrarouge. Et donc, le passé lointain de l'Univers.
L'Univers est en expansion : donc, plus on regarde loin dans son passé, plus les objets s'éloignent rapidement de nous. Cela produit ce qu'on appelle le décalage vers le rouge (la lumière apparait plus rouge). Pour voir la formation des premières étoiles et galaxies dans l'Univers, il faut un télescope optimisé pour cette lumière. Et cela implique que le télescope soit à la fois spatial et très froid.