29 jours sur le bord: la route vers le lancement et au-delà pour le télescope spatial James Webb de la NASA

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Le télescope spatial James Webb de la NASA

Le télescope spatial James Webb de la NASA. Crédit : Laboratoire d’images conceptuelles du Goddard Space Flight Center de la NASA

Maintenant que Nasa‘s Télescope spatial James Webb est arrivé en toute sécurité sur son site de lancement en Guyane française, sur la côte nord-est de l’Amérique du Sud, les équipes techniques ont commencé à progresser sur la liste de contrôle finale des préparatifs avant le décollage plus tard cette année.

Ces préparatifs devraient durer 55 jours depuis l’arrivée de l’observatoire par bateau jusqu’au jour du lancement.

Après l’arrivée de Webb dans les installations de la salle blanche d’Arianespace en Guyane française, les techniciens de contrôle de la contamination ont veillé à ce que l’observatoire soit propre et exempt de contaminants après son voyage de 5 800 milles. Ensuite, les ingénieurs ont effectué une dernière série de tests électriques et fonctionnels et vérifié la configuration mécanique rangée pour s’assurer que la livraison s’est bien déroulée. Un équipage entraîné dans des combinaisons spéciales contre les matières dangereuses commencera bientôt le processus de deux semaines de chargement du vaisseau spatial avec le carburant hydrazine et l’oxydant tétroxyde d’azote dont il aura besoin pour alimenter ses propulseurs de fusée pour maintenir son orbite. Ensuite, Webb se déplacera vers le bâtiment d’intégration des véhicules à proximité pour être levé et monté au-dessus de la “pile” de la fusée Ariane 5. Les derniers éléments « étiquette rouge » à retirer avant le vol sont supprimés et quelques éléments « étiquette verte » à ajouter avant le vol restants sont installés. Ensuite, le carénage de la fusée est levé et abaissé par-dessus et verrouillé en place, signifiant la fin d’un long voyage. À ce stade, Webb sera presque prêt à être lancé depuis le port spatial européen, également connu sous le nom de Centre spatial guyanais (CSG).

Arrêt final du télescope spatial James Webb de la NASA

Le télescope spatial James Webb de la NASA effectue son dernier arrêt avant son lancement depuis le complexe de lancement ELA-3 d’Arianespace au port spatial européen en Guyane française, sur la côte nord-est de l’Amérique du Sud. Crédit : NASA/Chris Gunn

En tant que lanceur entièrement intégré avec Webb comme charge utile, la fusée Ariane sera déployée sur la rampe de lancement quelques jours avant le lancement. Les ingénieurs surveillent la fusée via des connexions électriques allant de la salle de contrôle de la charge utile à la plate-forme via une fixation ombilicale au véhicule qui se sépare au décollage. Quelques heures avant le décollage, la fusée est chargée d’hydrogène liquide et d’oxyde d’oxygène liquide. Environ une demi-heure avant le lancement, les ingénieurs de la salle de contrôle de la charge utile font passer le vaisseau spatial de l’alimentation électrique externe à la batterie embarquée du vaisseau spatial.

Le lancement de Webb sera un moment charnière pour la NASA et ses partenaires, l’ESA (Agence spatiale européenne) et l’Agence spatiale canadienne (ASC), mais ce n’est que le début. Les 29 jours suivants seront une période passionnante mais déchirante. Des milliers de pièces doivent fonctionner correctement, en séquence, pour déplier Webb et le mettre dans sa configuration finale, tout en volant à travers l’étendue de l’espace seul, vers une destination à près d’un million de kilomètres.


La plus grande histoire d’origine de toutes se déroule avec le télescope spatial James Webb. Les 29 jours suivant le décollage seront une période excitante mais pénible. Des milliers de pièces doivent fonctionner correctement, en séquence, pour déplier Webb et le mettre dans sa configuration finale, tout en volant à travers l’étendue de l’espace seul, vers une destination à près d’un million de kilomètres. Crédit : NASA Goddard Space Flight Center/Michael McClare

Une ventilation plus détaillée de ce qui nous attend pour Webb :

Les 29 jours de Webb sur le bord commencent au décollage. Après 206 secondes de vol, à une altitude d’environ 75 milles au-dessus de l’atmosphère, les deux moitiés du carénage de la fusée qui protège l’observatoire pendant l’ascension sont séparées par un système pyrotechnique à ressorts qui expose l’observatoire à l’espace. Les équipes au sol s’attendent à recevoir des communications de Webb peu de temps après la séparation. Webb se séparera ensuite du véhicule de lancement près de 28 minutes après le lancement, et à partir de ce moment, l’équipe au sol du Space Telescope Science Institute de Baltimore aura le contrôle total, pour commencer la séquence de déploiements la plus complexe jamais tentée dans un seul espace. mission.

Pour dérouler l’histoire de l’univers, il faut d’abord déplier ce télescope. Après le lancement, plus de 300 éléments de défaillance à point unique et 50 déploiements majeurs doivent fonctionner pour assurer une science optimale.

Arrivée du télescope spatial James Webb à Kourou

À son arrivée sur le site de lancement de Kourou, en Guyane française, les ingénieurs ont rapidement commencé à déballer, nettoyer et préparer le télescope spatial James Webb pendant ses derniers jours sur Terre. Crédit : NASA/Chris Gunn

Premier déploiement de Webb, l’extension de son panneau solaire, se produira entre 31 et 33 minutes après le décollage, arrêtant la décharge de la batterie interne de l’observatoire en fournissant près de 2 kilowatts d’énergie pour entraîner les systèmes électriques et l’avionique de l’engin spatial. Pour permettre la communication au sol avec le débit de données le plus élevé via Réseau de l’espace lointain (DSN) de la NASA, la plate-forme d’antenne embarquée à gain moyen et élevé est déployée à deux heures.

À 12 heures et demie après le lancement, Webb déclenchera ses propulseurs, effectuant la première de plusieurs corrections de cap critiques qui envoient l’observatoire vers sa destination finale en orbite. L’observatoire passera la Lune près de deux jours et demi après le lancement, plus rapidement que le temps qu’il a fallu aux astronautes d’Apollo pour atteindre l’orbite lunaire.

Le premier grand déploiement de Webb, l’extension de son cadre de pare-soleil connu sous le nom de structure de palette unifiée, se replie près de trois jours après le lancement, ouvrant l’observatoire pour continuer à s’étendre. Cela représente le début de tous les déploiements majeurs et devrait prendre environ cinq heures pour que les palettes avant et arrière se replient complètement.

Quatre jours après le lancement, un tour déployable s’étendra pour séparer les miroirs et les instruments du télescope du bus du vaisseau spatial. Cette séparation isole efficacement le télescope des vibrations et de la chaleur conduite provenant du bus de l’engin spatial. De plus, cette extension permet au reste des composants déployables plus grands de Webb, comme son pare-soleil et son miroir principal, d’avoir suffisamment de place pour effectuer leur propre séquence de mouvements complexes par la suite.

Les déploiements de la membrane de pare-soleil commencent officiellement environ cinq jours après le lancement, car des couvertures spéciales qui protègent le pare-soleil pendant l’ascension se dérouleront. Ensuite, un moment critique de la mission se produira lorsque tous les 107 mécanismes de libération du pare-soleil, ou les broches spéciales qui maintiennent les cinq couches de pare-soleil en place, devront tirer au bon moment et se retirer pour libérer les membranes. Une fois que toutes les broches de pare-soleil ont été retirées avec succès, deux ailes, appelées flèches médianes, s’étendent pour tirer chacune des couches de pare-soleil dans leur formation de diamant caractéristique près d’un jour plus tard. Après le déploiement complet, chacune des cinq couches est tendue et séparée à l’aide de poulies et de systèmes moteurs spéciaux. Les déploiements et la mise sous tension du pare-soleil devraient se terminer entre huit et neuf jours après le décollage, mais peuvent être ralentis pour éviter tout problème imprévu s’ils surviennent.

Le télescope spatial James Webb de la NASA prêt pour le transport

Le télescope spatial James Webb de la NASA vu en cours de préparation pour le transport vers la Guyane française pour un lancement plus tard cette année. Crédits : NASA/Chris Gunn

Après la fin de la tension du pare-soleil, un radiateur spécial derrière le miroir primaire est déployé pour aider à refroidir le instruments scientifiques.

Ensuite, l’optique de Webb et le nouvel œil de la NASA sur le cosmos s’ouvrent. Le déploiement du télescope commence par déplier et verrouiller en place le trépied tenant le miroir secondaire, et il devrait se terminer deux heures après le 10e jour après le décollage. Le miroir secondaire est l’un des équipements les plus importants du télescope, essentiel au succès de la mission. Cette petit miroir circulaire joue un rôle important dans la collecte de la lumière des 18 miroirs primaires de Webb dans un faisceau focalisé. Le déploiement du miroir principal devrait commencer le 12e jour, avec les panneaux latéraux du miroir, chacun contenant trois segments de miroir principal, prenant près de trois heures pour se déployer et se verrouiller en place. À 13 jours, les déploiements à grande échelle de Webb devraient se terminer par le verrouillage de ses ailes de miroir primaire, révélant le télescope dans toute sa splendeur.

Un processus de 10 jours en plusieurs étapes pour déplacer les 18 segments de miroir primaire hors de leur configuration de lancement commencera après le verrouillage des ailes du miroir et se terminera le jour 25. Pour commencer à affiner les miroirs, 126 actionneurs extrêmement précis sur le L’arrière des miroirs positionnera et pliera ou fléchira subtilement chaque miroir selon une prescription spécifique, un processus qui prendra des mois.

Le 29e jour, Webb tirera à nouveau ses propulseurs pour s’insérer dans son orbite prescrite au deuxième point de Lagrange, ou L2, à près d’un million de kilomètres de la Terre, concluant officiellement la séquence de déploiement la plus difficile et la plus complexe jamais tentée dans l’espace.

Le télescope spatial James Webb sera le premier observatoire mondial des sciences spatiales lors de son lancement en 2021. Webb résoudra les mystères de notre système solaire, regardera au-delà des mondes lointains autour d’autres étoiles et sondera les structures et les origines mystérieuses de notre univers et de notre place dedans. Webb est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires, l’ESA (Agence spatiale européenne) et l’Agence spatiale canadienne

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