Cette image confirme la bonne calibration du télescope spatial James-Webb

Cette image confirme la bonne calibration du télescope spatial James-Webb

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Le télescope spatial JWST a presque terminé la phase d’alignement des segments de son miroir primaire visant à acquérir des images inédites de l’univers. Après plusieurs réglages supplémentaires, l’observatoire pourra enfin remplir sa mission.

Image d'évaluation de l'alignement des segments du miroir principal de James-Webb.  © Nasa - STScI

Image d’évaluation de l’alignement des segments du miroir principal de James-Webb. © Nasa – STScI

Le télescope James-Webb, placé depuis plusieurs semaines au point de Lagrange L2, vient de conclure avec succès une nouvelle étape de calibration qui le rapproche de son final usage. En effet, son miroir primaire, divisé en 18 segments, est presque parfaitement positionné pour scruter le cosmos en haute définition dans les rayonnements infrarouges et proches infrarouges. Les premiers “vrais” résultats devraient être dévoilés par la Nasa dans le courant de l’été 2022. En attendant, le vendredi 11 mars, le JWST a pu capturer une photo de l’étoile 2MASS J17554042+ a 6551277 à ali quiré point.

Les taches lumineuses aux alentours ne sont autres que des galaxies et d’autres étoiles en arrière-plan. Attention, que ce soit avec Hubble ou James-Webb, la capture d’images — et des données scientifiques afférentes — ne fonctionne pas tout à fait comme un appareil photo classique, car le réglage de l’ensemble est rendu extrêmement 1 complex ,5 million de kilomètres qui nous séparent de l’engin.

Le processus complet de calibration a été divisé en sept étapes, expliquent les scientifiques de la Nasa. Bien sûr, chacune de ces opérations est cruciale, mais elles sont également prévues pour être flexibles ou répétées.

1. Identification des segments

Chacun des 18 segments renvoie dans le désordre sa propre image de l’astre visé. Une sorte de constellation est allors visible sur l’image reçue. En faisant bouger les segments un par un, il est possible de les identifier.

Pour capturer cette image, plus de 1560 captures ont été réalisées en ajustant la position du télescope pour un total de plus de 2 milliards de pixels.  © Nasa

Pour capturer cette image, plus de 1560 captures ont été réalisées en ajustant la position du télescope pour un total de plus de 2 milliards de pixels. © Nasa

2. Alignement des segments

Une fois identifiés, ils sont alignés en corrigeant les erreurs les plus importantes. L’image capturée laisse alors entrevoir un hexagone. Une phase de mise au point intervient ensuite et un calcul plus précis des erreurs est effectué.

Avec le premier alignment des segments, les 18 captures prennent la forme d'un hexagone qui nécessite une première mise au point.  © Nasa

Avec le premier alignment des segments, les 18 captures prennent la forme d’un hexagone qui nécessite une première mise au point. © Nasa

3. Convergence des faisceaux

Afin d’assembler les différentes itérations réceptionnées, toute la lumière reçue doit converger en un seul point. Les segments répartis en trois groupes voient leur position modifiée successivement pour créer une “image unique”.

Cette simulation montre la convergence étape par étape grâce à l'ajustement des segments du miroir principal.  © Nasa

Cette simulation montre la convergence étape par étape grâce à l’ajustement des segments du miroir principal. © Nasa

4. Ajustement primaire

Bien que jugée “grossière” (coarse en anglais) par les scientifiques, la nouvelle phase d’ajustement n’opère que sur quelques dizaines de micromètres. Le placement des segments est modifié verticalement, et plutôt que de se “comporter comme 18 petits télescopes séparés”les segments ne doivent plus faire qu’un après cette étape.

5. Ajustement precis

Cette séquence permet de calculer et corriger les erreurs pour disposer in fine d’une mise au point parfaite. Elle reprend d’ailleurs la méthode utilisée à l’étape d’alignement des segments. En revanche, de nouveaux instruments spécifiques sont utilisés pour mieux ajuster individuellement la position des différents segments. C’est justement à l’issue de cette phase que nous avons pu découvrir la première image “nette” de James-Webb.

6. Alignement du telescope en fonction du champ de vision

Maintenant que les segments sont bien ajustés, il s’agit de contrôler leur bon fonctionnement avec l’ensemble des instruments embarqués et dans toutes les configurations possible. Plusieurs captures sont ainsi réalisées avec des paramètres et capteurs différents. Si des erreurs sont décelées, de nouveaux ajustements sont effectués.

7. Repétition de l’alignment pour corrections finales

Après avoir appliqué les nouvelles corrections obtenues à l’étape précédente, la dernière phase d’ajustement consiste à réaliser quelques ultimes corrections sur les segments primaires. Les procédures pour l’ajustement précis sont réutilisées. Une phase de contrôle de la qualité est égallement exécutée avec chaque instrument scientifique.

Unprojet horse-norme

Le lancement de l’observatoire spatial James-Webb est intervenu le 25 December 2021 et son déploiement début janvier 2022, suite à une phase de développement de plus de trois décennies et moult retards. Hors-norme, le télescope pèse plus de 6,2 t et mesure 22 m d’envergure avec son bouclier de protection thermique.

Comme souvent, la mission a pu être menée à bien grâce à un travail collaboratif international entre la Nasa américaine, l’ESA européenne et l’ASC canadienne. Dans quelques mois, James-Webb sera complètement opérationnel et commencera la véritable observation de l’univers lointain (donc passé), des galaxies, exoplanètes, nébuleuses, etc.

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