Télescope spatial James Webb (JWST). Crédit image : NASA Cliquez pour agrandir
Carl Zeiss Optronics, à Oberkochen, en Allemagne, et l'Institut Max Planck d'astronomie à Heidelberg (MPIA), développent la principale technologie optique mécanique fine pour deux instruments qui feront partie du télescope spatial James Webb (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) se profilera pour succéder au légendaire télescope spatial HUBBLE. Carl Zeiss et le Max Planck Institute ont signé un contrat le 29 novembre pour coopérer dans 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 en tant qu'outil le plus important pour l'observation astronomique. L'objectif scientifique le plus important de la mission est de découvrir la 'première lumière' de l'univers primitif - 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 parce que sa longueur d'onde s'est étirée une vingtaine de fois, au fur et à mesure que l'univers s'étendait. Le rayonnement infrarouge (chaud) du télescope et de ses instruments pourrait perturber ces faibles signaux cosmiques. Afin d'éviter cela, le télescope doit être essentiellement surgelé.
Pour cette raison, le JWST sera stationné au « point de 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 à l'opposé de la Terre par rapport au soleil. Ici, le télescope et ses instruments se refroidiront à -230 degrés Celsius. La sensibilité et la résolution extrêmement élevées de l'énorme télescope conduiront à des informations entièrement nouvelles sur la formation des étoiles et des planètes dans 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 sont très exigeants. Ils seront soumis à un stress initial à une accélération bien supérieure à 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 réglés à un niveau de précision élevé et devront y être conservés, ce qui équivaut à peu près 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. La MPIA participera également à leur développement et à leurs tests. En outre, Carl Zeiss fournira à EADS Astrium deux mécanismes de filtrage et de réseau pour l'instrument NIRSpec. Le contrat que Carl Zeiss et la MPIA ont signé précise qu'ils coopéreront pour produire les deux instruments.
Les mécanismes MIRI et NIRSpec sont des projets similaires et liés. Leur développement et leurs tests auront lieu au cours des deux prochaines années et demie ; après cela, Carl Zeiss et la MIPA les installeront. Il est prévu qu'en 2013, une fusée européenne Ariane 5 amènera le JWST au point de Lagrange L2. L'ensemble de l'opération avec MIRI et NIRSpec est organisé par l'Agence spatiale européenne, le Centre aérospatial allemand et la Max Planck Society.
Carl Zeiss et le Max Planck Institute for Astronomy ont déjà collaboré avec succès sur des projets ambitieux de développement d'instruments spatiaux. Un exemple est ISOPHOT, 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 en 2008.
Carl Zeiss et la MPIA ont gagné la confiance de partenaires internationaux grâce à leur coopération. Désormais, les deux organisations mettent le pied sur la terre nova : les astronomes d'Heidelberg espèrent observer les frontières des « âges sombres » cosmiques, avant que les étoiles ne commencent à se former. Ensemble, ils ont hâte 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 primaire: Société Max Planck