28 Octobre 2014

Mission

Objectifs Scientifiques

A la suite d'une importante augmentation de budget du JWST, la NASA a remis en cause en 2005 l'ensemble du programme, et plus spécialement ses objectifs scientifiques. Une des conclusions fut que le JWST ne rentrera pas en compétition avec les télescopes terrestres mais conservera toutes ses capacités innovantes.

Un second point était que MIRI, avec son mode coronographique, aménera les plus importantes découvertes :

  • l'émission d'hydrogène et la recherche des premiers objets lumineux,
  • la formation des premières galaxies dans l'univers,
  • l'émission des éléments sombres dans les Noyaux Galactiques Actifs,
  • la formation des étoiles et systèmes proto-planétaires,
  • l'évolution des systèmes planétaires, la taille des objets de la Ceinture de Kuiper et les comètes faiblement lumineuses,
  • l'observation des naines brunes et des planètes géantes,
  • la recherche des conditions favorables à l'apparition de la vie.

NIRCam a pour but de :

  • détecter la lumière des premières étoiles, des amas d'étoiles ou des noyaux galactiques,
  • étudier les galaxies très lointaines vues au cours de leur formation,
  • détecter la distorsion de la lumière due à la matière noire,
  • rechercher les supernovae dans les galaxies lointaines,
  • étudier la population stellaire dans les galaxies proches, les étoiles jeunes dans la Voie Lactée et les objets de la Ceinture de Kuiper dans notre Système Solaire.

NIRSpec a une sensibilité dans une gamme de longueurs d'ondes qui correspond aux radiations des plus lointaines galaxies et est capable d'observer plus de 100 objets simultanément. Les objectifs scientifiques clés de cet instrument sont :

  • l'étude de la formation des étoiles et des abondances chimiques des galaxies lointaines jeunes,
  • la recherche des structures dans les disques de gaz dans les Noyaux Galactiques Actifs (galaxies très lumineuses et énergétiques, observables aux longueurs d'ondes allant des ondes radio aux rayons X),
  • l'étude de la distribution des masses des étoiles dans les amas d'étoiles jeunes.

MIRI (Mid-Infrared Camera-Spectrograph) combine une caméra moyen infrarouge (1,4' x 1,9') (MIRIM) et un spectromètre (R~3000) couvrant les longueurs d'ondes 5 - 28 µm.

NIRCam (Visible/Near Infrared Camera) est une caméra proche infrarouge large champs (2,2' x 4,4') couvrant les longueurs d'ondes 0,6 - 5 µm.

NIRSpec (Near-Infrared Multi-Object Dispersive Spectrograph) est un spectromètre proche infrarouge multi-objet à large champ (3,5' x 3,5') couvrant les longueurs d'ondes 0,6 - 5 µm aux résolutions spectrales de R~100, R~1000 et R~3000.

Mission

Après plus de 10 ans de développement, le télescope JWST sera lancé par un lanceur Ariane 5 en octobre 2018 en direction du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil. Ce point est situé à approximativement 1,5 million km sur l'axe Terre-Soleil au-delà de l'orbite de la Terre dans la direction opposée au Soleil. Ce point est dans le cône d'ombre de la Terre, mais le JWST sera en orbite autour de ce point à une grande distance (plusieurs centaines de milliers de km), ce qui implique qu'il sera éclairé et chauffé par le Soleil.

Après le lancement, le JWST subira une période de recette en vol d'environ 6 mois au cours de laquelle tous les sous-systèmes et expériences scientifiques à bord et tous les moyens sol seront testés avant de déclarer le télescope opérationnel.

La phase operationnelle doit durer 5 ans. Comme pour le Télescope Spatial Hubble, le Flight Dynamics Facility sera situé au Goddard Space Flight Center alors que le Centre d'Opération Scientifique sera hébergé par le Space Telescope Science Institute. Un centre d'expertise en Europe pour MIRI et un en France pour MIRIM participeront à l'amélioration des performances durant la totalité de la mission.