Le Webb telescope

Telescope spatial prévu pour 2011,
il devrait être mis alors être le plus puissant à ce jour
http://www.azstarnet.com/dailystar/dailystar/9016.php

Salut

Il serait sympathique de développer le sujet ici même, plutôt que de nous envoyer vers un site en anglais que tout le monde ne pourra pas lire

Le télescope spatial James Webb, successeur de Hubble

http://www.space.gc.ca/asc/fr/satellites/jwst.asp

Le JWST est un imposant observatoire spatial qui sera lancé en 2011. Le JWST est un successeur du très fructueux télescope spatial Hubble. Contrairement au télescope Hubble qui effectue des observations dans la lumière visible et le spectre ultraviolet, la mission JWST mise sur un télescope à miroirs multiples (le miroir principal a un diamètre d’environ 6,5 m) situé loin de la Terre au point Lagrange L2 qui se trouve à une distance de 1,5 million de kilomètres de la Terre.
Protégé du Soleil et de la Terre au moyen d’un grand pare-soleil, le système sera refroidi passivement à une température d’environ 35 K (soit 35 degrés au-dessus du zéro absolu), conférant ainsi au JWST un rendement exceptionnel dans les gammes d’ondes du proche infrarouge et de l’infrarouge moyen. Le télescope fonctionnera à une longueur d’onde de base se situant entre 0,6 et 28 microns et sera limité à une diffraction de 2 microns. La sensibilité du télescope, qui sera limitée uniquement par le fond zodiacal naturel, devrait être plus grande que celle des observatoires terrestres et spatiaux par un facteur de 10 à 100 000, tout dépendant de la gamme d’ondes exploitées et du type d’observation effectuée. L’observatoire JWST aura une durée de vie opérationnelle de 5 à 10 ans et ne pourra pas être réparé et entretenu par des astronautes (comme l’est le télescope Hubble).
À l’instar de Hubble, le JWST sera exploité par de nombreuses communautés d’astronomie pour l’observation de cibles allant des objets situés à l’intérieur du Système solaire aux galaxies les plus éloignées dont on pourra observer la formation au tout début de la création de l’Univers. La mission scientifique du JWST gravite autour de la compréhension de nos origines et vise plus particulièrement :
· L’observation des premières générations d’étoiles à illuminer le sombre Univers âgé de moins d’un milliard d’années. Cet événement majeur de l’histoire de l’Univers s’est vraisemblablement produit pendant des décalages vers le rouge dont les valeurs variaient entre 5 et 40.
· La compréhension des processus physiques qui ont orienté l’évolution des galaxies au fil du temps et, en particulier, l’identification des processus qui ont mené à la formation des galaxies dans les 4 milliards d’années qui ont suivi le Big Bang.
· Le suivi de l’évolution chimique de l’Univers où le gaz est enrichi par la production et l’expulsion, par les supernovae, d’éléments lourds à partir desquels les planètes, et nous-mêmes, avons été formés.
· La compréhension des processus physiques qui gèrent la formation et l’évolution initiale des étoiles de notre galaxie et des galaxies avoisinantes.
· L’étude de la formation et de l’évolution initiale des disques protoplanétaires, et la caractérisation des atmosphères des objets de masse planétaire isolés.
Pour différentes raisons astrophysiques, il convient de faire les observations visant à répondre à toutes ces questions fondamentales dans les gammes d’ondes du proche infrarouge et de l’infrarouge moyen.
Pour obtenir de plus amples informations, consultez l’ouvrage de Simon Lilly (anciennement de l’Université de Toronto) intitulé « Layperson's Guide to the NGST » disponible en ligne (en anglais seulement).
Le Canada a accepté de contribuer à la mise au point de deux pièces d’équipement d’importance pour le JWST. Il s’agit du capteur de pointage fin (FGS) et de la caméra dans le proche infrarouge (NIRCAM). De plus, le Canada fournira un membre à l’équipe scientifique chargée du développement de l’appareil NIRSPEC de l’ESA.
Le capteur de pointage fin est intégré au système de contrôle d’attitude du JWST et est constitué de deux instruments entièrement redondants permettant de pointer le télescope avec précision (3 milliarcsecondes). L’expertise canadienne dans ce domaine a déjà été démontrée avec la conception des détecteurs d’erreurs (FES) dans le cadre de la mission FUSE.
La caméra dans le proche infrarouge (NIRCAM) couvrira un champ de 5 arcminutes dans quatre gammes de longueurs d’ondes variant de 1 à 5 microns. Le Canada doit fournir les roues porte-filtres mobiles ainsi qu’un ensemble de filtres à accord variable dans le cadre du projet NIRCAM. Sélectionnée dans le cadre d’un avis d’offre de participation lancé par la NASA, l’équipe responsable de la mise au point de la caméra NIRCAM est composée de deux partenaires industriels et de quatre scientifiques canadiens.
Le scientifique canadien contribuant au projet JWST est John Hutchings de l’Institut Herzberg d’astrophysique du Conseil national de recherches du Canada.

laurentino a écrit:

. L’observatoire JWST aura une durée de vie opérationnelle de 5 à 10 ans et ne pourra pas être réparé et entretenu par des astronautes (comme l’est le télescope Hubble).

Ca me fait un peu peur, 10 ans sans aucune réparation, si loin de la terre...
j'y crois pas trop ^^
mais on verra bien

Pas mal de sondes spatiales ont pu fonctionner pendant plus de dix ans sans contact avec des réparateurs!

C'est une bonne nouvelle, si toutefois il n'y a pas d'ici là un désastre concernant des lancements. J'attendai depuis un moment qu'on puisse exploité d'autres longueurs d'ondes via un autre téléscope spatial (bien que je m'abaisse bien bas devant Hubble pour ses sensationels images et découvertes); chose faite je suis ravis, de quoi éclaircire certaines hypothèses et d'étoffé les revues.

Espérons que tout aille pour le mieux

Salut

Avec un miroir primaire de 6,5 m, le télescope spatial James Webb, qui doit remplacer Hubble vers 2013, sera le plus grand instrument de ce type jamais lancé dans l'espace. Et ce n'est pas la construction de ce miroir qui pose le plus de problèmes à la NASA mais son déploiement en orbite.
Aujourd'hui, aucun lanceur n'est dimensionné pour lancer une charge utile aussi large. La navette spatiale aurait pu le transporter et le larguer dans l'espace comme elle a su si bien le faire en avril 1990 avec Hubble. Mais, si Hubble tourne autour de la Terre à quelques 600 kilomètres d'altitude, James Webb sera installé au point de Lagrange L2, à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, une distance qui rend impossible toute mission de navette.

Un miroir de 18 segments

Le miroir de James Webb ne sera donc pas construit d'un seul bloc. Il sera segmenté en 18 éléments capables de se déplier dans l'espace. Au lancement, il sera plié, tout comme son bouclier thermique constitué de 5 couches et mesurant 22 m de long pour une largeur de 10 m.

C'est pourquoi chaque segment du miroir sera construit en béryllium, un des matériaux les plus légers sur Terre qui entre dans la construction de nombreux télescopes terrestres et spatiaux. Chaque segment mesure 1,3 m de diamètre pour un poids d'environ 20 kg. Ils seront tous orientables ce qui permettra un alignement parfait entre eux et la correction d'éventuelles imperfections du miroir, survenues lors de son ouverture ou pendant la durée de sa vie opérationnelle attendue de 5 à 10 ans.

Avec un diamètre de 6,5 m, le miroir primaire du JWST sera 2,5 fois plus grand que celui d'Hubble (2,4 m) m. Son miroir segmenté aura une résolution d'environ 0,1 seconde d'arc, pour une surface totale du miroir primaire de 25 m². De sorte que si James Webb ne voit guère plus loin qu'Hubble il verra les mêmes scènes que son prédécesseur mais en plus net, nettement plus net.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=3758

Salut

Il y a aussi ce lien sur le forum qui parle de ce télescope https://cera-astronomie.forumactif.com/Astronomie-et-environnement-c1/Infos-du-ciel-f13/Production-du-premier-miroir-du-telescope-spatial-James-Webb-t733.htm?highlight=James+Webb

La NASA projette d'ajouter un port d'amarrage à son télescope spatial James Webb qui doit succéder au Télescope spatial Hubble en 2013. Ce port sera utilisé par un Orion lunaire, forcément adapté en raison de l'éloignement du télescope. En effet, le JWST sera installé au point de Lagrange L2, à environ 1,5 million de km de la Terre, 4 fois plus loin que la distance de la Terre à Lune. L'Orion lunaire devra être adapté pour parcourir une distance aussi longue et rester amarré au télescope pendant toute la durée de sa mission.

Cette décision est réfléchie. Une équipe, mise en place par la NASA, planche sur ce problème depuis plus de 2 ans. Mieux encore, l'installation d'un port d'amarrage est une des recommandations d'un groupe d'experts qui a récemment évalué le programme dans son ensemble. Elle s'explique avant tout par le fait que la NASA ne veut pas voir son télescope inutilisable du fait d'un dysfonctionnement d'une de ces parties lorsque le télescope se déploiera dès qu'il aura atteint le point de Lagrange L2, sa position opérationnelle. Les astronautes seraient alors chargés de rendre opérationnel ce télescope.

A la différence du Télescope Hubble qui dès le départ a été conçu pour que ses instruments scientifiques soient interchangeables, voire réparables (missions de service), la charge utile de James Webb ne sera pas accessible. Mais s'il n'est pas possible d'intervenir sur sa charge utile (l'instrumentation scientifique), il est envisageable d'installer de nouveaux instruments sur l'extérieur de la structure du télescope. Cependant, en l'état du projet, il s'agit plus d'une hypothèse qui sera levée au cas où la NASA déciderait d'envoyer un Orion.

La NASA a fait le point sur l'état d'avancement du programme en signalant qu'elle ne rencontrait pas de problèmes particuliers dans le développement et la mise au point de la dizaine de nouvelles technologies nécessaires à la conception de ce télescope autre que celles afférentes à ce genre d'avancées. Parmi ces nouvelles technologies, on citera des détecteurs dans le proche infrarouge de nouvelle génération, des matériaux utilisés pour la construction du bouclier thermique ou encore des miroirs cryogéniques légers.

En raison des avancées permises dans la mise au point de grand miroir, avec un diamètre de 6,5 m, le miroir primaire du JWST sera deux fois et demie plus grand que celui d'Hubble (2,4 m) mais deux fois moins lourd !

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=4123

Le Webb telescope ne devait pas être réparable mais la NASA a changé d'avis il pourra être réparé, malgré sa distance, non par des hommes mais par des robots.

Salut

D'une taille similaire à un terrain de tennis, le bouclier thermique du télescope spatial James Webb, qui doit remplacer Hubble vers 2013, vient de passer avec succès sa revue préliminaire de conception. Ce télescope sera construit par Northrop Grumman et lancé par une Ariane 5.

Contrairement à Hubble qui effectue des observations dans la lumière visible, le spectre ultraviolet et le proche infrarouge (Nicmos), le JWST fonctionnera uniquement dans les gammes d'ondes du proche infrarouge et de l'infrarouge moyen. Cela nécessite un bouclier thermique pour refroidir de quelques Kelvin au-dessus du zéro absolu les instruments d'observation. Les effets du rayonnement solaire devront être maîtrisés étant donné que la chaleur interne des instruments embarqués sera elle-même supérieure aux rayons captés.

Bouclier thermique

Long de 22 m pour une largeur de 10 m, ce bouclier sera constitué de 5 couches réfléchissantes.

Le JWST évoluera au point de Lagrange L2, à environ 1,5 million de kilomètres de la Terre, 4 fois plus loin que la distance de la Terre à Lune. Il s'agit d'une région du Système Solaire où les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil se neutralisent mutuellement. Cette position permet également de limiter le bouclier thermique à un seul côté du télescope.


Déployé en orbite

La particularité de ce bouclier est qu'il sera déployé lorsque le télescope sera dans l'espace.

Au regard des dimensions du bouclier, mais également du miroir primaire, aucun lanceur n'est dimensionné pour lancer une charge utile aussi large. La navette spatiale aurait pu le transporter et le larguer dans l'espace comme elle a su si bien le faire en avril 1990 avec Hubble. Mais, si Hubble tourne autour de la Terre à quelque 600 kilomètres d'altitude, James Webb sera installé au point de Lagrange L2, à environ 1,5 million de km de la Terre, une distance qui rend impossible toute mission de navette.

Bref, la seule solution pour Northrop Grumman a donc été de concevoir un bouclier et un miroir pliés au lancement et déployables en orbite. Ce qui dans le cas du miroir est tout sauf simple car d'un diamètre de 6,5 m, il sera segmenté en 18 éléments.

source http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=5202

Salut

La construction du squelette du télescope spatial James Webb débute par la mise au point d'un prototype du même composite mais à l'échelle 1/6ème. Cette pièce appelée le Backplane est construite par ATK pour le compte de Northrop Grumman, maître d'œuvre sur ce programme.

Cette colonne vertébrale est conçue pour supporter sans coup férir les 2400 kg de la partie optique du télescope (6,5 m) constitué du miroir primaire fait de 18 miroirs hexagonaux (3 groupes de 6 miroirs) et du miroir secondaire. Surtout, elle se doit d'être d'une exceptionnelle immobilité. Vous pouvez avoir le miroir le plus grand, si la structure qui le tient 'tremble', les images que vous obtiendrez seront floues.

Le Backplane est fabriqué en matériaux composites de graphite assemblé à l'aide de ferrures et d'interfaces de titane et d'invar. L'invar est un acier allié de nickel remarquable par son faible coefficient de dilatation. Dans l'espace, cette structure ne devra pas bouger de plus de plus de 32 nanomètres ou l'équivalent d'1 / 10000 du diamètre d'un cheveu humain. Cette stabilité thermique est la condition sine qua none pour que l'instrument atteigne ses objectifs scientifiques.

Notez qu'à la différence du Télescope spatial Hubble qui tourne à quelque 600 d'altitude, James Webb sera situé sur le point Lagrange numéro 2 (L2) à environ 1,5 million de km de la Terre, une distance qui rend impossible toute mission de maintenance. D'où l'importance d'éviter des erreurs de conception comme ce fut le cas avec Hubble qui souffrait d'une aberration causée par une erreur dans la forme du miroir. Un problème corrigé lors de la première mission maintenance mais que la NASA ne pourra pas rééditer ave James Webb.

James Webb

Le télescope spatial James Webb sera lancé par une Ariane 5 en 2013. Ce lancement est financé par l'Agence spatiale européenne, au titre de sa participation à ce projet international et qui fournira également un instrument scientifique.

En observant l'Univers dans l'infrarouge, ce télescope spatial sera capable de voir les premiers objets "visibles" de l'Univers, ceux qui se sont formés après les Ages sombres ou obscurs, une période de l'histoire de l'Univers qui débute après la diffusion du rayonnement cosmique, lorsqu'il apparaissait chaud et opaque et avant la formation des premières structures lumineuses constituées d'étoiles et de galaxies à partir de 200 millions d'années après le Big-Bang.

Des galaxies lointaines aux étoiles et systèmes planétaires en formation, les avancées attendues sont importantes.

source http://www.flashespace.com/html/fev09/12_02_09.htm

Pour ce qui est de la réparation par un robot, je suis assez sceptique, à moins que de gros efforts ne soient faits en ce sens dans les années à venir (ce qui paraît peu probable, vu les dépenses que va engendrer le programme de retour sur la Lune).

Jusqu'à maintenant, une seule mission de rendez-vous autonome entre deux satellites - on parle simplement de rendez-vous, pas de réparation - a vu le jour (la mission DART), et elle a échoué. Alors imaginez les progrès à faire pour aller capturer le JWST à 1,5 Mkm de la Terre et faire des réparations dessus...

Salut

En effet, l'idéal serait d'envoyer une équipe humaine comme ce fut le cas pour les réparations du télescope Hubble. Mais bon ... la distance n'est pas la même. Toutefois, une mission habitée à 1,5 millions de kms j'estime que nous en sommes capables, sans compter que cela pourrait être un bon entrainement pour les missions longues et lointaines (Mars).

Oui, d'autant que le nouveau système de vol habité américain (capsule Orion et lanceurs Arès I et V) permettra de viser des orbites plus lointaines que la navette qui est cantonnée à l'orbite basse. En revanche, la capsule Orion sera tout de même beaucoup moins "pratique" (pas de bras robotique pour capturer le satellite, ni de soute pour stocker les pièces à installer) et je ne sais pas si elle pourra assurer ce type de mission sans des modifications importantes.

Salut

https://cera-astronomie.forumactif.com/infos-du-ciel-f13/production-du-premier-miroir-du-telescope-spatial-james-webb-t733.htm?highlight=james+webb

Salut


Astrium vient d’achever avec succès la fabrication du banc de test ETU (Engineering Test Unit) destiné au spectrographe infrarouge NIRSpec (Near Infrared Spectrograph). NIRSpec sera intégré au télescope spatial James Webb (JWST) qui permettra de remonter aux origines de notre Univers.

D’une valeur de 100 millions d’euros et actuellement mis au point par Astrium en Allemagne, NIRSpec sera capable de détecter les plus infimes rayonnements émis par les galaxies aux confins de l’univers. La réalisation de l’ETU marque un jalon de tout premier plan dans le programme JWST. Ce banc d’essai sera prochainement acheminé aux Etats-Unis pour y être testé par la NASA.

Aux côtés de la NASA, les agences spatiales européenne (ESA) et canadienne (CSA) participent au développement du JWST, dont le lancement est prévu en 2014. Successeur du télescope spatial Hubble, le JWST étudiera chaque phase de l’histoire de notre univers, de la première lueur émergeant du big bang à l’évolution des systèmes planétaires. Cette capacité sera rendue possible grâce au gigantesque miroir primaire du JWST (dont le diamètre de 6,5 m en fait le plus grand télescope jamais envoyé dans l’espace) et à sa suite de quatre instruments ultrasensibles dont NIRSpec fait partie.

Evert Dudok, CEO d’Astrium Satellites, a déclaré : « La réalisation de l’ETU de NIRSpec s’inscrit dans le cadre de l’actuelle contribution d’Astrium à la nouvelle ère de l’astronomie moderne. Le JWST constitue une pièce maîtresse dans notre quête pour la compréhension de l’évolution de l’univers, et Astrium est à l’avant-garde de la technologie qui fera le succès de cette mission ».

NIRSpec

L’instrument NIRSpec, dont Astrium assure la maîtrise d’œuvre pour le compte de l’Agence Spatiale Européenne, sera en mesure de détecter simultanément une centaine d’objets célestes distincts, tels que galaxies et étoiles, selon diverses résolutions spectrales. Autrement dit, le JWST pourra observer de vastes régions de l’espace jusque dans des profondeurs jamais atteintes à ce jour. NIRSpec ne pèse que 200 kg et fonctionnera à des températures de l’ordre de -238 °C lorsque le télescope gravitera à 1,5 million de kilomètres de la Terre. Le modèle de vol de NIRSpec sera intégré et testé à bord du télescope à partir de 2011. Il est prévu pour fonctionner pendant dix ans en orbite.

Parallèlement à NIRSpec, Astrium au Royaume-Uni participe au développement d’un autre instrument clé pour le JWST, la caméra à spectromètre MIRI (Mid-Infrared Instrument), dont les missions consisteront à détecter les premiers objets lumineux, à étudier l’évolution des galaxies et à explorer le développement des étoiles.

source http://www.flashespace.com/html/oct09/16a_10_09.htm

Salut

Le modèle final de l’imageur Mirim (Mid InfraRed IMager ou Imageur pour l'InfraRouge Moyen) qui équipera le télescope spatial James Webb (JWST), le successeur de Hubble dont le lancement est prévu mi-2014, vient d’être livré par le CEA.

Le CNES, le CNRS, l’Observatoire de Paris, l’Université Paris Diderot, l’UPMC, l’Université Paris-Sud 11 et l’Université de Provence ont participé à la réalisation de Mirim qui en recueillant le rayonnement du cosmos dans l'infrarouge moyen (de 5 à 27 micromètres de longueur d’onde), contribuera à l’exploration d’une partie de l’Univers jusqu’à présent « terra incognita » : la sortie de « l’âge sombre », il y a plus de 13 milliards d’années. Il permettra également aux astrophysiciens d’avancer leurs recherches dans de nombreux domaines, et, notamment, dans l’étude des exoplanètes grâce à un dispositif très novateur : le coronographe à masque de phase.

Le JWST, projet commun aux agences spatiales étatsunienne (NASA), canadienne (CSA) et européenne (ESA), est un satellite de plus de six tonnes comportant un télescope de 6,5 mètres de diamètre. Son lancement est prévu pour mi 2014. Le télescope sera équipé de trois instruments, dont un spectro-imageur sensible au rayonnement infrarouge moyen : Miri (pour Mid InfraRed Instrument ou Instrument pour l'InfraRouge Moyen), construit par un consortium de laboratoires de 10 pays européens, coordonné par l’Observatoire d’Edimbourg en Ecosse. Sous la responsabilité générale du CNES, maître d’ouvrage, le CEA Irfu [1] a assuré la maîtrise d’œuvre d’un sous-ensemble clef de Miri : l’imageur Mirim . Ce dernier vient d’être livré au laboratoire Rutherford à Appleton en Angleterre, qui est chargé de l’intégrer avec les autres parties de Miri et de faire les tests d’ensemble. « La France est l’un des premiers pays à avoir livré sa contribution », se félicite Jean-Louis Counil, du CNES, représentant français au comité européen de coordination du projet Miri.

La livraison du modèle de vol, c'est-à-dire de la dernière version de l’instrument, celle qui sera réellement envoyée dans l'espace, est la fin d'un long processus qui a nécessité plusieurs centaines de milliers d'heures de travail et mobilisé des ingénieurs et des techniciens du CEA Irfu et de trois autres laboratoires français, à savoir le LESIA [2] (Observatoire de Paris / CNRS / UPMC / Université Paris Diderot), l’IAS [3] (CNRS / Université Paris-Sud 11, OSU-INSU) à Orsay et le LAM [4] (CNRS / Université de Provence, OAMP-INSU) à Marseille. Ainsi, avant d'arriver à l'instrument final, trois prototypes de la caméra Mirim ont été nécessaires pour s'assurer de la fiabilité du modèle de vol. Ce dernier devra en effet répondre parfaitement aux contraintes spécifiques du spatial, telles que les importantes vibrations lors du lancement ou la très basse température de fonctionnement (la caméra opérera à la température de -266°C).

Mirim est dotée de trois modes d’observation :
- le mode "imagerie", pour photographier le ciel à diverses longueurs d’onde grâce à 12 filtres interchangeables ;
- le mode "spectrographie", décomposant la lumière afin d'y rechercher la signature d’éléments et de molécules cosmiques ;
- le mode "coronographie", permettant, grâce à un procédé original, "d'éteindre" la lumière d'une étoile pour observer son voisinage . Ce dispositif a été conçu et développé sous la responsabilité du LESIA.

« A l’aide des deux premiers modes, "imagerie" et "spectrographie", la caméra Mirim participera à l'objectif principal du JWST qui consiste à explorer l'Univers tel qu'il était il y a plus de 13 milliards d'années, au moment où se sont formés les tout premiers objets lumineux », affirme Pierre-Olivier Lagage du Laboratoire AIM [5] Paris-Saclay (CEA-Irfu, Université Paris Diderot, CNRS), responsable scientifique du projet Mirim. « Elle devrait notamment permettre des découvertes majeures dans l'étude de la formation des galaxies et des étoiles », précise-t-il.
Enfin, le mode "coronographie" répondra à l’objectif de recherche de planètes lointaines. « Le coronographe à masque de phase donnera à la caméra la possibilité de discerner plus facilement les planètes proches d’étoiles, habituellement masquées par la lumière de ces dernières », indique Daniel Rouan responsable scientifique de ce mode de fonctionnement au LESIA. Cette technique très particulière d’extinction de la lumière d’une étoile, sera ainsi mise en œuvre pour la première fois dans l’espace.

Début 2011, MIRI sera livré à la Nasa pour intégration au télescope spatial JWST.

Le mode d’observation coronographique à masque de phase :
Permettant d’étudier les alentours proches des étoiles ou des trous noirs géants présents au centre des galaxies, le mode d’observation coronographique sera notamment utilisé pour la recherche et la caractérisation de planètes et de disques de matière autour des étoiles. Il a nécessité́ la fabrication par le CEA-Iramis [6] de composants optiques spécifiques introuvables dans l’industrie, en particulier de blocs monocristallins de germanium, un semi-conducteur transparent pour le rayonnement infrarouge. Ces blocs, des parallélépipèdes aux faces rigoureusement planes, ont été gravés de façon très précise selon quatre quadrants avec une différence d'épaisseur de quelques micromètres seulement. Le très léger décalage ainsi créé sur l'axe optique "atténue" très fortement la lumière stellaire. Conçue par le LESIA, la technique de "coronographie à masque de phase", atténue ainsi d’un facteur 200 la puissante lumière d’une étoile sans affecter le faible éclat d'objets lumineux autour. Les essais réalisés au CEA-Irfu avant la livraison ont prouvé l'efficacité de ce procédé novateur que quelques équipes seulement maîtrisent dans le monde.

http://www.cea.fr/le_cea/actualites/camera_mirim-34222

Salut

La caméra Mirim prête à intégrer le télescope spatial James Webb et à explorer une partie de l'Univers inconnue jusqu'ici
Le modèle final de l'imageur Mirim (Mid InfraRed IMager ou Imageur pour l'InfraRouge Moyen) qui équipera le télescope spatial James Webb (JWST), le successeur de Hubble dont le lancement est prévu mi-2014, vient d'être livré par le CEA. Le CNES, le CNRS, l'Observatoire de Paris, l'Université Paris Diderot, l'UPMC, l'Université Paris-Sud 11 et l'Université de Provence ont participé à la réalisation de Mirim qui en recueillant le rayonnement du cosmos dans l'infrarouge moyen (de 5 à 27 micromètres de longueur d'onde), contribuera à l'exploration d'une partie de l'Univers jusqu'à présent « terra incognita » : la sortie de « l'âge sombre », il y a plus de 13 milliards d'années. Il permettra également aux astrophysiciens d'avancer leurs recherches dans de nombreux domaines, et, notamment, dans l'étude des exoplanètes grâce à un dispositif très novateur : le coronographe à masque de phase.
Le JWST, projet commun aux agences spatiales étatsunienne (NASA), canadienne (CSA) et européenne (ESA), est un satellite de plus de six tonnes comportant un télescope de 6,5 mètres de diamètre. Son lancement est prévu pour mi 2014. Le télescope sera équipé de trois instruments, dont un spectro-imageur sensible au rayonnement infrarouge moyen : Miri (pour Mid InfraRed Instrument ou Instrument pour l'InfraRouge Moyen), construit par un consortium de laboratoires de 10 pays européens, coordonné par l'Observatoire d'Edimbourg en Ecosse. Sous la responsabilité générale du CNES, maître d'ouvrage, le CEA Irfu (1) a assuré la maîtrise d'œuvre d'un sous-ensemble clef de Miri : l'imageur Mirim. Ce dernier vient d'être livré au laboratoire Rutherford à Appleton en Angleterre, qui est chargé de l'intégrer avec les autres parties de Miri et de faire les tests d'ensemble. « La France est l'un des premiers pays à avoir livré sa contribution », se félicite Jean-Louis Counil, du CNES, représentant français au comité européen de coordination du projet Miri.

La livraison du modèle de vol, c'est-à-dire de la dernière version de l'instrument, celle qui sera réellement envoyée dans l'espace, est la fin d'un long processus qui a nécessité plusieurs centaines de milliers d'heures de travail et mobilisé des ingénieurs et des techniciens du CEA Irfu et de trois autres laboratoires français, à savoir le LESIA (2) (Observatoire de Paris / CNRS / UPMC / Université Paris Diderot), l'IAS (3) (CNRS / Université Paris-Sud 11, OSU-INSU) à Orsay et le LAM (4) (CNRS / Université de Provence, OAMP-INSU) à Marseille. Ainsi, avant d'arriver à l'instrument final, trois prototypes de la caméra Mirim ont été nécessaires pour s'assurer de la fiabilité du modèle de vol. Ce dernier devra en effet répondre parfaitement aux contraintes spécifiques du spatial, telles que les importantes vibrations lors du lancement ou la très basse température de fonctionnement (la caméra opérera à la température de -266°C).

Mirim est dotée de trois modes d'observation :
- le mode "imagerie", pour photographier le ciel à diverses longueurs d'onde grâce à 12 filtres interchangeables ;
- le mode "spectrographie", décomposant la lumière afin d'y rechercher la signature d'éléments et de molécules cosmiques ;
- le mode "coronographie", permettant, grâce à un procédé original, "d'éteindre" la lumière d'une étoile pour observer son voisinage. Ce dispositif a été conçu et développé sous la responsabilité du LESIA.

« A l'aide des deux premiers modes, "imagerie" et "spectrographie", la caméra Mirim participera à l'objectif principal du JWST qui consiste à explorer l'Univers tel qu'il était il y a plus de 13 milliards d'années, au moment où se sont formés les tout premiers objets lumineux », affirme Pierre-Olivier Lagage du Laboratoire AIM Paris-Saclay (5) (CEA-Irfu / Université Paris Diderot / CNRS), responsable scientifique du projet Mirim. «Elle devrait notamment permettre des découvertes majeures dans l'étude de la formation des galaxies et des étoiles », précise-t-il.
Enfin, le mode "coronographie" répondra à l'objectif de recherche de planètes lointaines. « Le coronographe à masque de phase donnera à la caméra la possibilité de discerner plus facilement les planètes proches d'étoiles, habituellement masquées par la lumière de ces dernières », indique Daniel Rouan, responsable scientifique de ce mode de fonctionnement au LESIA. Cette technique très particulière d'extinction de la lumière d'une étoile, sera ainsi mise en œuvre pour la première fois dans l'espace.

Début 2011, MIRI sera livré à la Nasa pour intégration au télescope spatial JWST.

Le mode d'observation coronographique à masque de phase :
Permettant d'étudier les alentours proches des étoiles ou des trous noirs géants présents au centre des galaxies, le mode d'observation coronographique sera notamment utilisé pour la recherche et la caractérisation de planètes et de disques de matière autour des étoiles. Il a nécessité́ la fabrication par le CEA-Iramis de composants optiques spécifiques introuvables dans l'industrie, en particulier de blocs monocristallins de germanium, un semi-conducteur transparent pour le rayonnement infrarouge. Ces blocs, des parallélépipèdes aux faces rigoureusement planes, ont été gravés de façon très précise selon quatre quadrants avec une différence d'épaisseur de quelques micromètres seulement. Le très léger décalage ainsi créé sur l'axe optique "atténue" très fortement la lumière stellaire. Conçue par le LESIA, la technique de "coronographie à masque de phase", atténue ainsi d'un facteur 200 la puissante lumière d'une étoile sans affecter le faible éclat d'objets lumineux autour. Les essais réalisés au CEA-Irfu avant la livraison ont prouvé l'efficacité de ce procédé novateur que quelques équipes seulement maîtrisent dans le monde.

Pour voir l'animation de « l'extinction » d'une étoile dans le coronographe :
http://irfu.cea.fr/Sap/Phocea/Video/index.php?id=55

Pour en savoir plus sur la technique unique de coronographe à très haute dynamique :
http://www.lesia.obspm.fr/MIRI-sur-JWST.html

http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1864.htm

Salut

Jusqu'à -250°C : les tests de résistance des miroirs du futur télescope spatial James Webb descendent très bas sur l’échelle des températures !

Le James Webb Space Telescope (JWST) est le plus grand observatoire spatial en cours de conception. Il sera lancé en 2014, lorsque le célèbre télescope Hubble prendra sa retraite. Destiné à observer le rayonnement infrarouge, le James Webb sera refroidi à -230°C.

Dans l’un des centres de la Nasa, au Marshall Space Flight Center (Alabama), les miroirs du futur télescope sont testés jusqu’à des températures de presque -250°C.

Sur cette image on voit six miroirs en béryllium lors de ces tests cryogéniques. Les 18 segments du miroir seront tous testés deux fois dans ce centre, précise l’agence spatiale américaine.

Le JWST sera au final doté d'un miroir primaire de 6,5 m de diamètre contre 2,4 m pour Hubble. Il pèsera plus de 6 tonnes et sera en partie alimenté par l’énergie de ses panneaux solaires.

http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/espace/20100823.OBS8881/en-image-miroirs-glaces.html

Salut

Le James Webb Space Telescope, qui sera lancé en 2014, avec son miroir de 6,5 m, pourrait détecter des océans et des éruptions volcaniques à la surface des planètes extrasolaires. Deux études réalisées par des équipes américaines l'affirment.

Des océans qui réfléchissent les étoiles

La surface d'un océan brille comme un miroir. En 1993, l'astronome américain Carl Sagan l'avait remarqué sur une photo de la Terre prise par la sonde Galileo car l'image brillante du Soleil se reflétait dans le Pacifique.

Aujourd'hui, les astronomes envisagent de détecter par ce moyen la présence éventuelle d'océans sur des planètes extrasolaires. L'éclat des étoiles autour desquelles tournent des exoplanètes se réfléchirait de la même manière que le Soleil dans l'océan Pacifique.

Le Soleil dans les lacs de Titan

La méthode fonctionne. Elle a déjà été mise à profit pour asseoir l'existence de lacs d'hydrocarbures sur Titan. Le reflet du Soleil sur les surfaces sombres que les astronomes suspectaient être des lacs les a convaincus que leur idée était la bonne.

Des exoplanètes plus brillantes

Mais les exoplanètes, elles, sont trop éloignées de la Terre pour être vues autrement que comme de minuscules points près de leur étoile. Même sans voir directement le reflet de l'étoile dans leurs océans, les astronomes pourraient toutefois noter le surplus d'éclat qu'il produirait. Ce surplus serait la preuve de l'existence d'étendues d'eau à sa surface.

Le James Webb Space Telescope sur la brèche

Détecter un écart de brillance sur une exoplanète exige un télescope très puissant. Le James Webb Space Telescope (JWST), remplaçant de Hubble, ferait parfaitement l'affaire selon les astrophysiciens Tyler Robinson, Victoria Meadows et David Crisp.

Mais l'instrument de la Nasa, doté d'un miroir principal de 6,5 m, devra être équipé d'un occulteur externe semblable à celui proposé par l'équipe du New Worlds Observer. Ceci afin de masquer la lumière des étoiles, éblouissante pour observer en détail les exoplanètes. Pour le moment la construction de cet accessoire n'est pas programmée.

Des volcans à 30 années-lumière

Dans une deuxième étude, Lisa Kaltenegger, Wade Henning et Dimitar Sasselov (Harvard) s'intéressent à la possibilité de détecter des volcans sur une planète extrasolaire. Leur modèle, développé en s'appuyant sur l'exemple terrestre, montre que le dioxyde de soufre produit lors d'une éruption 10 fois plus massive que celle du Pinatubo (en 1991) pourrait tout à fait être observé par le JWST, jusqu'à 30 années-lumière de distance.

http://www.cieletespace.fr/node/5879

Salut

Le lancement du futur grand observatoire spatial, le télescope James Webb, doit être repoussé au moins d’un an. Il ne partira pas avant septembre 2015. En cause : un budget mal bouclé.

Le télescope spatial James Webb (James Webb Space Telescope, JWST) est le second grand observatoire conçu par l’Agence spatiale américaine après le désormais célèbre Hubble. Avec sa vision dans l’infrarouge, il sera un outil d’exploration des premières galaxies de l’univers. Cependant il ne sera pas lancé avant septembre 2015, au lieu de 2014, d’après les conclusions d’un rapport d’experts commandé par le Congrès américain. Et encore, c’est sous condition pour la Nasa de trouver 200 millions de dollars dès 2011 et de nouveau en 2012 pour financer les surcoûts.

Le rapport estime que le coût final du télescope James Webb sera compris entre 6,5 et 6,8 milliards de dollars (4,7 et 5 milliards d’euros), soit environ 1,5 milliard de dollars de plus que ce qui avait été annoncé en 2008, lorsque le projet de construction du JWST avait été définitivement adopté. Depuis, la Nasa a dû demander à plusieurs reprises des rallonges budgétaires, ce qui a poussé la commission du Congrès qui suit les affaires spatiales à demander un rapport.
Mauvaise gestion

La conclusion est claire : le surcoût n’est pas lié à des problèmes technologiques ou scientifiques mais à une mauvaise prévision budgétaire et à des erreurs de gestion. Les fonds n’ont pas été gaspillés, écrivent les auteurs du rapport remis cette semaine à Washington. Au contraire : des technologies de pointe ont été développées et validées pour la mise au point de ce télescope doté d’un miroir de 6,5 mètres de diamètre.

En revanche, le budget présenté en 2008 lors de la validation finale du projet était sous-estimé, analyse le rapport, et les erreurs n’ont pas été corrigées par les responsables de l’agence spatiale. La suite du projet pâtit de cette mauvaise programmation. Il faudrait donc que la Nasa puisse affecter au JWST 400 millions de dollars pour les deux prochaines années fiscales pour que le lancement ait lieu en septembre 2015, calculent les experts. Une tâche difficile quant on sait que ce grand observatoire absorbe déjà 40% du budget astrophysique de la Nasa. Il est donc probable que le lancement du James Webb prendra davantage de retard. Et que son budget continuera à enfler.

Hubble prolongé

En dollars constants, le télescope Hubble a coûté 4,7 milliards de dollars, rappelle le rapport, lancement compris. 5,8 milliards de dollars en comptant l’indispensable réparation de 1993 pour mettre en route son miroir principal.

La durée de vie de Hubble a été prolongée grâce à la quatrième et dernière visite des astronautes américains en mai 2009. A l’époque il était prévu de faire fonctionner Hubble jusqu’en 2014, jusqu’à ce que le James Webb soit opérationnel. Hubble pourra-t-il encore repousser l’âge de sa retraite ?

http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/espace/20101112.OBS2787/le-successeur-de-hubble-prend-du-retard.html

Salut

Avec un miroir de 6,5 mètres et un bouclier thermique aussi grand qu’un court de tennis, le futur télescope spatial James Webb pose de redoutables problèmes techniques. L'une des difficultés est le déploiement de ce bouclier. Northrop Grumman a entamé une longue série de tests pour s'assurer que tout se passera bien, car, à la différence de Hubble, James Webb sera situé bien trop loin pour envoyer un équipage le réparer.



Le futur télescope spatial James Webb, successeur du télescope Hubble, fonctionnera dans le proche infrarouge. Ce domaine de longueurs d’onde a été choisi de préférence au visible ou à l’ultraviolet car il ouvre une fenêtre sur les objets les plus froids et pénètre les nuages opaques de gaz et de poussière. Avec son grand diamètre, il sera en mesure de repérer et d'observer des objets des centaines de fois moins lumineux que ceux observés par les télescopes actuels et de sonder plus profondément l’univers.

Pour éviter de perturber les observations, les instruments du télescope devront être suffisamment froids. C'est pourquoi il sera doté d’un bouclier thermique pour abaisser sa température de fonctionnement à plus de - 220°C et réduire autant que possible les variations thermiques qui pourraient déformer le miroir primaire. Abaisser la température ne suffira pas, il faudra également la conserver. Situé à quelque 1,5 million de kilomètres, au point de Lagrange 2, le télescope sera toujours orienté de la même manière par rapport au Soleil, à la Terre et à la Lune. Un bouclier sera donc efficace pour se protéger de leur lumière, à condition qu'il soit suffisamment vaste : avec 20 mètres sur 12 mètres, ses dimensions sont à peu près celles d'un court de tennis.

Un déploiement qui conditionne toute la réussite de la mission

Il est constitué de cinq couches en Kapton (un polyimide) d’une superficie d’environ 150 mètres carrés chacune, offrant une protection thermique dans une large gamme de température (de - 237 à 377 degrés). Chaque couche joue le rôle de dissipateur de chaleur de telle sorte que la différence de température entre la couche la plus chaude et la plus froide atteint 240°C !

Avec de telles dimensions, son lancement ne peut se faire que plié (comme le miroir) pour le faire tenir à l’intérieur de la coiffe de son lanceur, en l'occurrence une Ariane 5. L’idée est de le plier de façon très compacte, comme un parachute, autour du télescope. Northrop Grumman (maître-d'œuvre du programme) doit s’assurer que le pliage ne réservera pas de mauvaises surprises (faux plis, amorces d’un déchirement). D'où le choix de Kapton, un matériau aussi résistant que souple et la mise au point d'un système de poutrelles et de câbles animé par deux mécanismes. Le premier étire le bouclier sur toute sa surface et le second sépare les unes des autres les cinq couches qui le composent.

http://www.flashespace.com/

Salut

La cure d’austérité que veut imposer le parti républicain aux États-Unis pourrait faire une victime scientifique : le télescope spatial infrarouge James Webb, présenté comme le successeur de Hubble et pourtant réalisé aux trois quarts.

Aux États-Unis la préparation des budgets est toujours l’occasion de passe d’armes oniriques. À la sortie difficile d’une crise économique et financière sans précédent, les Républicains (majoritaires à la Chambre des représentants mais pas au Sénat) veulent réduire la dette et ne pas augmenter les impôts. Concernant le budget de la Nasa, la proposition de coupes est sévère. Le plan de réduction des dépenses fédérales impose à la Nasa un budget équivalent à celui de 2008 (16,8 milliards de dollars) en baisse de 1,9 milliard par rapport à la proposition de l’administration Obama. En résumé, ce budget augmente les fonds pour le système de transport gouvernemental et baisse ceux alloués aux transport spatial privé et dans de nombreux domaines liés à la science.

Principal point d’achoppement, les deux partis n’ont pas du tout la même vision de l’avenir de l’accès à l’espace. Les Républicains veulent un système de transport spatial gouvernemental qui s'appuie sur le Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) et le SLS (Space Launch System), que certains appellent Senate Launch System, tandis que l’administration Obama parie sur la privatisation de l’accès à l’espace grâce aux partenariats public-privé Cots (transport de fret) et CCDev (transport de personnes). Concernant la science, c’est le télescope spatial James Webb (James Webb Space Telescope, JWST) qui fait les frais de cette politique de réduction des dépenses voulue par les Républicains.

Dérapage budgétaire

Ce télescope spatial infrarouge doit succéder à Hubble dont la fin est proche. Réalisé dans le cadre d’une coopération internationale avec les Agences spatiales canadienne et européenne, il a déjà subi un report de lancement jusqu'à 2018 alors qu’il était initialement prévu au début des années 2010.

Outre ces retards dans son développement, ce projet doit faire face à l’explosion de son coût passé d’un petit milliard à plus de six aujourd’hui. Pour expliquer leur décisions, les membres du sous-comité du Congrès en charge du budget de la Nasa expliquent que malgré l’état d’avancement de ce programme (achevé à plus de 75 %), les responsables réclament une nouvelle rallonge de 1,5 milliard de dollars.

Quant à ses partisans, ils arguent que ce télescope fera beaucoup mieux que Hubble, pas seulement parce qu’il est technologiquement plus avancé. Sa position sur le point de Lagrange numéro 2 et son aptitude à observer dans l’infrarouge conduiront à ce que sa contribution à la science spatiale sera sans commune mesure à tout autre projet spatial actuel ou en préparation.

Aujourd’hui, seule une intense activité de lobbying pourrait sauver l'instrument. Seule note optimiste, si ce télescope est annulé, une partie du budget qui aurait dû lui être consacré sera redistribué sur d'autres projets plus petits, comme le souhaitent certains membres de la Commission du Congrès en charge de la Nasa. C’est d’ailleurs un des principaux reproches faits à ce projet qui, selon certains, cannibaliserait d’autres budget à son profit.

L’abandon de ce télescope pourrait causer des dégâts collatéraux, affectant sur d’autres programmes appuyés sur la complémentarité avec le JWST. Quelques scientifiques s’inquiètent déjà ouvertement sur les dates de mises en service de certains programmes phares, comme l’E-ELT ou Alma.

http://www.flashespace.com/

Clavius a écrit:

Salut

Le James Webb Space Telescope, qui sera lancé en 2014, avec son miroir de 6,5 m, pourrait détecter des océans et des éruptions volcaniques à la surface des planètes extrasolaires.

on risque donc de ne pas voir ça!
humour bien sûr
quoique si vraiment ce télescope est abandonné ce serait vraiment triste

Salut

Le James Webb Space Telescope (JWST), qui doit remplacer le télescope Hubble est menacé par le Congrès américain, qui veut abandonner sa construction. Les astronomes français, par la voix de la SF2A, a lancé une pétition pour faire pression sur les parlementaires américains et sauver le télescope.
Un JWST trop coûteux
Cet instrument de 6,5 m de diamètre (contre seulement 2,5 m pour Hubble) a pris du retard et ses coûts ont littéralement explosé. De 500 millions de dollars initialement programmés pour un lancement en 2005, la facture est passée à plus de 3 milliards de dollars avec un lancement par Ariane 5 en 2018.
Pour terminer le JWST, il faudrait que la Nasa dispose d'un budget supplémentaire qui doit être voté par le Congrès. Or, c'est là que le bât blesse. Les parlementaires américains, qui doivent réduire de 1,6 milliards de dollars les dépenses de la Nasa pour 2012, envisagent sérieusement d'annuler le projet.

Le télescope est presque terminé
Pour les astronomes du monde entier, arrêter le projet maintenant constituerait un énorme gâchis. En effet, la plupart des composants ont été réalisés par divers industriels américains. Au point que le JWST est aux trois quarts terminé.
Les astronomes français soutiennent le JWST
L'Europe participe au projet JWST en fournissant le lanceur Ariane 5 qui permettra d'envoyer le télescope en orbite solaire à l'un des points de Lagrange. Les Français ont pour leur part lancé une pétition sur le site internet de la SF2A (Société française d'astronomie et d'astrophysique) afin de peser sur la décision du Congrès américain.
Sous la forme d'une lettre, adressée au Conseiller scientifique de la Maison Blanche, les signataires rappellent l'implication européenne dans le projet par la construction d'un spectrographe. Ils insistent également sur l'apport essentiel d'un télescope spatial aussi puissant (7 fois plus sensible que Hubble) dans l'exploration des exoplanètes, la connaissance du cosmos et des origines de l'Univers.

http://www.cieletespace.fr/node/7757