Le télescope James Webb: «Une machine à remonter le temps»

Le voyage s’annonce long, très long : un million et demi de kilomètres ! Le télescope spatial va parcourir cette distance en un mois. « Ce n’est pas très loin… », s’amuse l’astrophysicienne Yaël Nazé de l’Université de Liège. « Quand on envoie une sonde sur Mars, elle fait des dizaines de millions de kilomètres, Pluton, cela dépasse un milliard de kilomètres. »

Le James Webb entame un périple étonnant : il se rend jusqu’aux premiers âges de l’univers et de la formation des galaxies. « C’est une machine à remonter le temps qui va nous rapprocher du Big Bang il y a 13 milliards d’années », précise Stéphane Israël, le patron d’Arianespace.

Remonter aux origines de l’univers : un défi incroyable et passionnant ! Le télescope devrait permettre de découvrir la première génération d’étoiles qui s’est formée dans l’univers. Et vous allez comprendre toute l’importance de cette mission ! « Après le Big Bang, il y a eu une période où il n’y avait pas d’étoiles ; pendant tout un temps, il y avait seulement de la matière mais qui n’émettait pas de lumière, on appelle ça “les âges sombres”. Mais on ne sait pas quand ils se sont terminés ni à quoi ressemblaient ces premières étoiles. » explique l’astrophysicienne liégeoise. « Au départ dans l’univers, il y avait de l’hydrogène et de l’hélium, du coup les premières étoiles sont différentes de celles actuelles, dont le Soleil. Certains experts pensent déjà qu’elles sont extrêmement massives, de la taille de milliers de masses solaires. Quoi qu’il en soit, elles ont joué un rôle déterminant dans la naissance de l’univers ! Elles ont formé le premier carbone, le premier oxygène. Donc, sans ces étoiles, nous ne serions pas là ! »

Des extraterrestres ?

Une autre mission de taille est prévue pour le James Webb, du nom du deuxième administrateur de la Nasa qui a dirigé la mission Apollo. Cette interrogation a toujours fasciné l’être humain : la vie existe-t-elle ailleurs dans l’univers ? James Webb y répondra peut-être… Il va analyser les planètes qui gravitent autour d’autres étoiles, ce qu’on appelle les « exoplanètes ». En inspectant, notamment, leur atmosphère, il devrait permettre de savoir si leur environnement est habitable. Un mystère pour les Terriens depuis la création de l’univers.

C’est aussi un défi technique et technologique jamais réalisé et au coût exorbitant : près de 10 milliards de dollars, 20 années de développement et 10.000 personnes qui ont travaillé sur ce projet international. Avec un cocorico : le Centre spatial de Liège a contribué à la réalisation de ce projet titanesque. Des instruments de l’engin spatial y ont été testés « dans de grandes cuves dans lesquelles on peut recréer les conditions de l’espace. Le centre a également travaillé sur l’électronique et les revêtements de surface de l’instrument “Miri”  », précise Yaël Nazé.

Depuis Kourou en Guyane, la fusée Ariane 5 a envoyé, le 25 décembre dernier, le télescope avec succès après plusieurs reports notamment liés à de mauvaises conditions météorologiques. Mais il faudra patienter avant d’obtenir les premières données de l’univers. Car le James Webb doit d’abord se déplier : pour permettre son lancement et le faire entrer dans la fusée, il a fallu le replier comme un accordéon. Son déploiement, « le plus périlleux jamais tenté par la Nasa », va lui prendre une quinzaine de jours. Quand il sera ouvert, son miroir principal de 6,6 mètres de diamètre et de 700 kilos sera protégé par un bouclier immense de la surface d’un court de tennis ! « Sa température doit rester à moins 230 degrés », précise l’astrophysicienne. « Le bouclier, composé de plusieurs couches, doit permettre aux instruments de rester à cette température extrêmement basse. C’est exactement comme nous quand on sort et qu’il fait froid : on accumule les couches de vêtement pour conserver la chaleur, là c’est la même chose mais pour conserver un froid extrême. » Le James Webb va regarder non pas ce que l’on observe avec nos yeux mais il va « voir » la lumière infrarouge. « Tous les objets et tous les êtres émettent de l’infrarouge sauf s’ils sont très froids. Ainsi, en restant à une température de moins 230 degrés, le télescope lui-même ne va pas noyer le signal qu’il veut enregistrer et captera mieux la lumière infrarouge qui l’entoure », conclut Yaël Nazé.

Le successeur de Hubble

Une fois refroidis les instruments pourront alors être calibrés et les miroirs ajustés. Dans six mois, il sera prêt à travailler dans la zone où il se rend et qui s’appelle le point de Lagrange L2, un des cinq points d’équilibre dans le système composé du Soleil et de la Terre. À cet endroit, il aura la Terre et le Soleil dans le dos pour lui permettre de mieux récupérer les données qu’il communiquera ensuite à la Terre grâce à un émetteur radio à haute fréquence.

Présenté comme le successeur de Hubble, le James Webb est toutefois bien plus puissant, 100 fois plus, et bien plus lointain, étant donné que Hubble se trouve à « seulement » 400 kilomètres de la Terre. Ce n’est pas pour autant que ce dernier est mis au rebut. Il a pu être renouvelé et réparé par des astronautes au fil du temps et il poursuivra sa mission tant qu’il fonctionnera. Le James Webb, lui, sera opérationnel pendant au moins 5 ans et peut-être jusqu’à 10 ans ou plus.

Mais ni l’un ni l’autre ne reviendront un jour sur Terre… Quand ils seront hors d’usage, ils seront laissés sur une « orbite cimetière » et mis de côté pour ne pas gêner les prochaines missions.