Télescope Spatial James Webb (JWST)

Le télescope spatial James Webb est BIEN partit ! Lancé par la fusée Ariane V, une belle réussite qui nous promet de fantastiques découvertes astronomiques dans les prochaines années !  
Jean

Bonjour Jean,

Enfin ! 
Des mois que je me demandais si ce lancement aurait finalement bien lieu au bon moment.
Mais au prix de l'engin on comprend que la Nasa et l'Esa aient pris leurs précautions.

J'attends les premiers clichés avec impatience.

Oui, ça promet des grandes découvertes ; Ariane a fait (une fois de plus) son job mais rêvons maintenant de sa mise à poste nominale, des déploiements fournis de nombreux points de panne unique et de la calibration de ces instruments, le moindre grain de sable devant être fatal.

Pour rappel, cette mission, effectivement attendus depuis plusieurs décennies, porte le nom de l'administrateur de la NASA qui porta notamment jusqu'à sa veille, le dossier de la marche sur la lune.

Pour ceux qui ne connaissent pas encore, voici un descriptif du déploiement complexe de ce "transformer" au cours du prochain mois :

https://www.youtube.com/watch?v=v6ihVeEoUdo

Chaque étape peut-être suivie sur le blog du JWST :

https://blogs.nasa.gov/webb/

Le complet replay du lancement:

Le départ est à 1h34 mn sur la vidéo. Sacrée poussée au décollage.

Après son lancement, voici le site de la NASA indiquant la position de J.W. et les différentes opérations qu'il doit réaliser avant son arrivée à L2 dans les prochains jours. Vous pouvez régler l'animation en kms.

Il arrive déjà près de la lune..

L' antenne de communication haut débit a été déployée avec succès. Une des étapes cruciales.

https://twitter.com/i/status/1475138567454265352

L'animation : https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html

L'antenne de communication:

En français :

https://webb-nasa-gov.translate.goog/content/features/educational/paperModel/paperModel.html?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=fr&_x_tr_hl=fr




Pour les enfants et grands enfants!



Les fichiers du modèles en PDF:

https://webb.nasa.gov/model/assembly_parts_pages_final.pdf

https://webb.nasa.gov/model/jwst_model_instructions_final.pdf





Le patron du miroir à imprimer sur papier.

Iceman29 a écrit:

Le complet replay du lancement:

Le départ est à 1h34 mn sur la vidéo. Sacrée poussée au décollage.

elle pousse vachement Ariane

Cette mission, c'est un truc de dingues.
Pour une question résolue, plein d'autres se poseront ...
... à condition que le processus de déploiement se passe sans problèmes ! 

https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html?units=metric

Le déploiement de l'écran est en cours, ça va prendre plusieurs jours.

Pierre66 a écrit:

... à condition que le processus de déploiement se passe sans problèmes ! 

Pour le moment tout se passe comme dans un rêve, avec le déploiement réussi des deux "palettes" supportant l'immense écran solaire en Kapton.

Animations :
Palette avant, déployée en 20mn, "as scheduled" :
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a020000/a020300/a020339/WEBB_fwdPallet_4k_30fps_h264.mp4

Palette arrière, déployée en 18mn :
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a020000/a020300/a020339/WEBB_aftPallet_4k_30fps_h264.mp4

Demain, déploiement de la tour support d'équipement et du miroir :
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a020000/a020300/a020339/WEBB_Tower_4k_30fps_h264.mp4

L'engin a franchi tout à l'heure le demi-million de km de la Terre, soit... 38% du voyage
_Bruno

Bonjour,
Toujours "as scheduled" : déploiement réussi cette nuit de la tour centrale qui porte les équipement et le miroir.
L'ensemble s'élève de 1,22m pour mettre plus de distance entre l'écran solaire et les appareils sensibles, afin de mieux les protéger.
Animation ici :
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a020000/a020300/a020339/WEBB_Tower_4k_30fps_h264.mp4

Prochaine étape : déploiement de l'aileron situé au bout de la palette arrière et qui va permettre d'orienter finement le télescope et utilisant la pression des rayons solaires sur cet ensemble orientable, un peu à la manière du gouvernail d'un bateau.

Bonjour,
Et une étape de plus franchie cette nuit : le déploiement des protections du grand écran pare-soleil. Celui-ci sera déplié très lentement à partir de demain.

Animation :
https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/assets/video/deploymentSteps/1k/WEBB_allCovers_1280_30fps_h264.mp4

Cette nuit, une des opérations les plus critiques a été accomplie avec succès, avec le déploiement de l'immense écran solaire, composé de cinq couches de Kapton.
Les deux bras latéraux ont été actionnés.

Animation :
https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/assets/video/deploymentSteps/1k/WEBB_JmBoom2_1280_30fps_h264.mp4

Aujourd'hui 2 janvier, opération de tension de l'écran solaire.
Composé des cinq couches de Kapton, celui-ci est tendu dans sa position définitive.
A noter que le foil était maintenu en position repliée par 107 dispositifs non explosifs qui ont tous fonctionné correctement... un record de fiabilité dans ce genre de technologie.

Animation ici :
https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/assets/video/deploymentSteps/1k/WEBB_SS1_1280_30fps_h264.mp4

Ça devient tendu ... !

Et après la tension, la détente provisoire.
Une étape cruciale vient d'être franchie avec succès : le déploiement et la mise en tension des cinq voiles de kapton du pare soleil, chacune de la taille d'un cours de tennis.
l'engin est maintenant protégé de la chaleur et de la lumière du Soleil.
Dans quelques jours, les deux étapes "suprêmes" : déploiement du miroir secondaire et enfin ouverture des deux parties latérales du miroir principal de 6m pour constituer le miroir définitif.

Ensuite une longue période de tests, de mise en température des équipements et on espère les premières images au printemps.

Animations :
Le déploiement du miroir secondaire, avancé à demain :
https://jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/assets/video/deploymentSteps/1k/WEBB_SMA_1_1280_30fps_h264.mp4

https://jwst.nasa.gov/content/webbLaunch/assets/video/deploymentSteps/1k/WEBB_SMA_v3_1280_30fps_h264.mp4

Perso, je suis le projet depuis 2003 sur les différents blogs de la NASA et ces derniers temps j'étais super impatient et tendu.
Cerise sur le gâteau : il y a deux ans je me suis procuré les plans constructeur du JWST... Un scratch super compliqué mais faisable en perspective. Le plus dur est de choisir l'échelle car le bestiau est énorme.

Hello Bgire,
Comment expliques-tu la réduction de la vitesse du JWST sur sa trajectoire ?
Actuellement, les derniers relevés NASA donnent une vitesse de croisière de 0.4842km/s soit ~1700km/h, alors que précédemment il naviguait à plus de 3400km/h...
Or il me semble qu'il n'a pas assez d'ergol pour "jongler" avec sa vitesse, et la réduire/augmenter à volonté...
quid ?...

Il s'éloigne de la Terre dans la direction opposée au Soleil.
Il subit toujours l'attraction de la Terre qui le ralentit peu à peu. C'est normal, prévu et calculé.
Un objet qui est envoyé hors de la terre, c'est un peu comme un caillou qu'on lance en l'air : au cours de sa trajectoire il ralentit, puis arrive à la vitesse relative zéro et retombe en accélérant.

Un exemple connu : les vaisseaux Apollo avaient besoin d'une vitesse de "libération" d'environ 11km/s pour échapper à l'orbite terrestre. Ils "montaient" vers la Lune en ralentissant sous l'action de la Terre pour arriver à une vitesse très faible, de l'ordre de 300km/h au point où l'attraction lunaire l'emporte sur l'attraction terrestre. Cela suffisait pour les faire tomber dans le champs de gravitation de la Lune autour de laquelle ils se mettaient en orbite. S'ils étaient arrivés plus vite ils n'auraient pas pu être capturés par notre satellite. Cet "altitude de capture" est très bien décrite dans le roman de Jules Verne, "De La Terre A La Lune".

Dans le cas du télescope, c'est calculé pour qu'il arrive dans les parages du point de Lagrange L2 avec une vitesse suffisamment réduite pour être pris dans la sphère d'attraction de ce point virtuel.
Attention : L2 n'est pas un point concret, physique : c'est un endroit où les attractions combinées de la Terre et du Soleil compensent la force centrifuge qui tend à éjecter le télescope.

Les 5 points de Lagrange sont baptisés du nom du mathématicien français qui a découvert les deux derniers en 1772 par le calcul, après Euler qui a théorisé les trois premiers.
Ce sont des points virtuels dans le vide de l'Espace où les attractions de deux corps massifs s'équilibrent. Un objet qui y parvient reste alors immobile par rapport à ces deux corps, tout en tournant autour du Soleil.

Voici un schéma des 5 points de Lagrange pour le système Soleil-Terre :



Les plus célèbres et les premiers découverts par l'observation sont ceux du système Soleil-Jupiter : sur les points L4 et L5, respectivement sur l'orbite de Jupiter, en avant et en arrière de celle-ci on a deux zones stables où des milliers d'astéroïdes restent "confinés" : on les appelle les "Troyens" car le premier groupe porte des noms de héros grecs, le second de héros troyens.
Un autre point instable, L3 est situé exactement à l'opposé de la planète par rapport au Soleil. Ainsi le point L3 du système Terre-Soleil se trouve à l'opposé, masqué par le Soleil. Ceci a fait fantasmer quelques auteurs de SF qui ont imaginé une Terre jumelle à cet endroit.

Les trois points restants, L1, L2 et L3 sont dits instables car on ne peut pas y maintenir un objet en apparence fixe, mais on peut y faire orbiter un objet autour.... c'est à dire qu'il se met à tourner autour de... rien! Pour les vaisseaux spatiaux l'instabilité est intéressante : certes l'engin n'est pas totalement fixe, mais on n'y trouve pas d'accumulation de poussières emprisonnées par la gravité. D'où le choix pour le JWST ainsi que d'autres satellites d'observation : le télescope est le huitième à se diriger vers L2 depuis 2001.

Donc, pour résumer : le JWST va ralentir progressivement en s'approchant des parages de L2, puis une correction de trajectoire va l'insérer dans une mini-orbite autour de ce point. Il restera ici, loin de la pollution radio et lumineuse de la Terre et des radiations solaires pour une extraordinaire qualité de vision de l'Espace lointain.

Voici à quoi ressemblera l'orbite du JWST. L'exemple montré est celui de SOHO, le satellite d'observation du Soleil, lancé en 1995 vers L1. Ce type de trajectoire s'appelle une orbite "halo".

https://en.wikipedia.org/wiki/Halo_orbit#/media/File:Animation_of_Solar_and_Heliospheric_Observatory_trajectory_-_Polar_view.gif

Une autre concernant Wilkinson, un satellite envoyé autour de L2 en 2001 :

https://en.wikipedia.org/wiki/Lagrange_point#/media/File:Animation_of_Wilkinson_Microwave_Anisotropy_Probe_trajectory.gif

D'après l'animation GIF ci-dessus on peut en déduire que lorsque JWST sera sur son orbite halo au point L2 sa vitesse relative à la Terre sera.... nulle.

Le JWST se comporte exactement comme un caillou qu'on a lancé : il n'est pas propulsé en continu "à la Starwars" en ce moment. Il vogue sur son élan en ralentissant peu à peu.
Et c'est heureux car s'il était propulsé il se trouverait en état d'accélération et ne se trouverait pas en état d'apesanteur et ça risquerait de déformer ou endommager les éléments très fins comme le panneau solaire, les radiateurs et surtout les cinq écrans de Kapton.

_Bruno

Un petit bonus : les chinois ont trouvé une exploitation astucieuse du point L2 du système Terre-Lune récemment. Ils ont posé un petit robot, Chang'e 4 en 2018 sur la Face Cachée de la Lune... qui par définition n'est pas visible de la Terre. Pour assurer la communication permanente ils ont placé au même moment un mini satellite, Quequio, en plein sur le L2 du système Terre-Lune qui apparaissait donc "fixe" par rapport au sol lunaire tout en étant suffisamment éloigné pour "voir" la Terre par-dessus la Lune.
Malin, non ?

Merci Docteur Bruno !
(blague à part, c'est super intéressant tes explications ! )

SAlut Bruno,

J'ai lu que le lancement du JWST avait été à ce point nickel que le téléscope se retrouverait aujourd'hui avace une réserve de fuel bien plus grande qu'espérée, ce qui devrait augmenter sa durée de vie opérationnelle.

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