Télescope spatial James Webb (JWST). Crédit image: NASA Cliquez pour agrandir
Carl Zeiss Optronics, à Oberkochen, en Allemagne, et le Max Planck Institute for Astronomy à Heidelberg (MPIA), développent la principale technologie optique mécanique fine pour deux instruments devant faire partie du James Webb Space Telescope (JWST). Au cours des huit prochaines années, sous l'administration de l'Agence spatiale européenne et de la NASA aux États-Unis, le JWST (avec un miroir de 6,5 mètres) sera le successeur du légendaire télescope spatial HUBBLE. Carl Zeiss et le Max Planck Institute ont signé le 29 novembre un contrat pour coopérer à leurs travaux sur l'instrumentation MIRI et NIRSpec du JWST.
Le télescope spatial JAMES WEBB va remplacer le télescope spatial Hubble dans les prochaines décennies comme l'outil le plus important pour l'observation astronomique. Le but scientifique le plus important de la mission est de découvrir la «première lumière» du premier univers - la formation des premières étoiles à partir du Big Bang qui se refroidit lentement. La lumière de ces premières étoiles et galaxies s'est déplacée dans le spectre infrarouge car sa longueur d'onde s'est allongée une vingtaine de fois, alors que l'univers se développait. Le rayonnement infrarouge (chaud) du télescope et de ses instruments pourrait perturber ces signaux cosmiques faibles. Pour éviter cela, le télescope doit être essentiellement congelé.
Pour cette raison, le JWST sera stationné au «point Lagrangien L2», à 1,5 million de kilomètres en dehors de l'orbite terrestre. Les forces gravitationnelles du Soleil et de la Terre s'équilibrent à L2, de sorte que le JWST peut maintenir une position synchrone avec le soleil et la Terre, en permanence de l'autre côté de la Terre par rapport au soleil. Ici, le télescope et ses instruments refroidiront à -230 degrés Celsius. La sensibilité et la résolution extrêmement élevées de l'énorme télescope mèneront à des perspectives entièrement nouvelles sur la formation des étoiles et des planètes dans la galaxie de la Voie lactée. Ces investigations ne sont possibles que dans le spectre infrarouge. Contrairement à la lumière visible, la lumière infrarouge peut traverser les épais nuages de gaz et de poussière, dans lesquels se forment les planètes et les étoiles, sans être sensiblement affaiblie.
Le télescope et ses instruments font d'immenses exigences. Ils seront soumis à une contrainte initiale à une accélération beaucoup plus élevée que celle de la Terre, puis refroidis à une température atteignant presque le zéro absolu (-273 degrés Celsius). Une fois le télescope mis en service à son emplacement final, ses instruments astronomiques seront ajustés à un haut niveau de précision et devront y être conservés - à peu près équivalent à viser la pointe d'une aiguille à une distance d'un kilomètre.
Le télescope spatial a trois instruments à bord pour l'enregistrement des données: MIRI, NIRSpec et NIRCam. MIRI et NIRSpec sont développés et construits en Europe. Carl Zeiss et le MPIA apporteront une contribution majeure, en tant que seuls représentants européens, aux deux instruments.
Pour le MIRI et le NIRSpec, Carl Zeiss fournira les mécanismes de changement de filtre et de réseau qui permettent aux instruments d'être configurés avec précision pour différents types d'observation. Le MPIA participera également à leur développement et à leurs tests. De plus, Carl Zeiss fournira à EADS Astrium deux mécanismes de filtre et de réseau pour l'instrument NIRSpec. Le contrat que Carl Zeiss et le MPIA ont signé précise qu'ils coopéreront à la production des deux instruments.
Les mécanismes MIRI et NIRSpec sont des projets similaires et connexes. Leur développement et leurs tests auront lieu dans les deux ans et demi à venir; après cela, Carl Zeiss et le MIPA les installeront. Il est prévu qu'en 2013, une fusée européenne Ariane 5 amènera le JWST au point lagrangien L2. L'ensemble de l'opération avec MIRI et NIRSpec est organisé par l'Agence spatiale européenne, le Centre aérospatial allemand et la Société Max Planck.
Carl Zeiss et le Max Planck Institute for Astronomy ont déjà collaboré avec succès sur des projets ambitieux de développement d'instruments spatiaux. ISOPHOT en est un exemple, une contribution majeure au succès de l'Observatoire européen de l'espace infrarouge, ISO. Récemment, ils ont commencé à coopérer sur l'instrument PACS de l'observatoire spatial européen HERSCHEL, dont la mise en service est prévue pour 2008.
Carl Zeiss et le MPIA ont gagné beaucoup de confiance des partenaires internationaux grâce à leur coopération. Maintenant, les deux organisations mettent le pied sur la terra nova: les astronomes de Heidelberg espèrent observer les frontières des «âges sombres» cosmiques, avant que les étoiles ne commencent à se former. Ensemble, ils sont impatients de développer des systèmes optomécaniques d'une qualité sans précédent. Ils garantiront à la fois le succès de la mission «phare» astronomique JWST et un avantage concurrentiel pour toutes sortes d'applications futures imaginables.
Source d'origine: Max Planck Society
