Le télescope spatial James Webb (JWST) est un imposant observatoire spatial qui sera lancé en 2013 afin de succéder au très fructueux télescope spatial Hubble (disponible en anglais seulement). Contrairement à Hubble, qui effectue des observations dans la lumière visible et le spectre ultraviolet, le JWST exploitera les longueurs d'ondes infrarouges. La mission, à laquelle collaborent la NASA, l'Agence spatiale européenne et l'Agence spatiale canadienne, mise sur un télescope à miroirs multiples (le miroir principal a un diamètre d'environ 6,5 mètres) qui sera installé à une distance de 1,5 million de kilomètres de la Terre, au point Lagrange L2.

(Image : NASA)

Protégé du Soleil et de la Terre au moyen d'un grand pare-soleil, le système sera refroidi passivement à une température d'environ 35 K (soit 35 degrés au-dessus du zéro absolu), conférant ainsi au JWST un rendement exceptionnel dans les gammes d'ondes du proche infrarouge et de l'infrarouge moyen. Le télescope fonctionnera à une longueur d'onde se situant entre 0,6 et 27 microns et sera limité à une diffraction de 2 microns. La sensibilité du télescope, qui sera limitée uniquement par le fond zodiacal naturel, devrait être plus grande que celle des observatoires terrestres et spatiaux par un facteur de 10 à 100 000, selon la gamme d'ondes exploitées et le type d'observation effectuée. L'observatoire JWST aura une durée de vie opérationnelle de 5 à 10 ans et ne pourra pas être réparé et entretenu par des astronautes (comme peut l'être le télescope spatial Hubble).

À l'instar de Hubble, le JWST sera exploité par de nombreuses communautés d'astronomie pour l'observation de cibles allant des objets situés à l'intérieur du système solaire aux galaxies les plus éloignées, dont on pourra étudier la formation au tout début de la création de l'Univers. La mission scientifique du JWST gravite autour de la compréhension de nos origines et vise plus particulièrement :

• L'observation des premières générations d'étoiles à illuminer le sombre Univers âgé de moins d'un milliard d'années. Cet événement majeur de l'histoire de l'Univers s'est vraisemblablement produit pendant des décalages vers le rouge dont les valeurs variaient entre 5 et 40.
• La compréhension des processus physiques qui ont orienté l'évolution des galaxies au fil du temps et, en particulier, l'identification des processus qui ont mené à la formation des galaxies dans les quatre milliards d'années qui ont suivi le Big Bang.
• La compréhension des processus physiques qui gèrent la formation et l'évolution initiale des étoiles de notre galaxie et des galaxies avoisinantes.
• L'étude de la formation et de l'évolution initiale des disques protoplanétaires et la caractérisation des atmosphères des objets de masse planétaire isolés.

En raison du décalage vers le rouge de la lumière émise dans l'univers lointain et des nuages de poussières qui obscurcissent les régions abritant des pouponnières d'étoiles, il convient de faire les observations visant à répondre à toutes ces questions fondamentales dans les gammes d'ondes du proche infrarouge et de l'infrarouge moyen.

Le Canada contribuera de façon significative à la mise au point d'éléments essentiels du JWST, soit le détecteur de guidage de précision (FGS) et la caméra à filtre accordable (TFI).

Le détecteur de guidage de précision fait partie du système de contrôle d'attitude du JWST et est constitué de deux instruments entièrement redondants permettant de pointer le télescope avec précision (3,5 milli-arcsecondes). L'expertise canadienne dans ce domaine a déjà été démontrée avec la conception des appareils de pointage fin (FES) de la mission FUSE.

Intégrée au détecteur de guidage de précision, mais fonctionnant de manière autonome, la caméra à filtre accordable est une caméra unique à bande étroite capable de capter des images dans les longueurs d'ondes de 1,6 à 4,9 microns, avec un interstice de 2,6 à 3,1 microns.

Le scientifique canadien responsable du projet JWST est John Hutchings, de l'Institut Herzberg d'astrophysique (disponible en anglais seulement) du Conseil national de recherches du Canada.

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(Image : ESA)

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