Les dommages subis par le miroir primaire du télescope James Webb à la suite de l’impact d’une micrométéorite en mai dernier sont plus importants qu’on ne le pensait, selon de nouvelles images révélées dans un nouveau rapport.
Un article publié mardi sur le serveur académique de préimpression arxiv.org détaillant les performances du Webb pendant la mise en service du télescope a révélé que la plupart des impacts de micrométéorites sur le grand miroir du Webb ont entraîné des dommages négligeables, un impact qui s’est produit à la mi-mai a laissé le télescope avec des dommages permanents.
“L’impact unique de micrométéorite qui s’est produit entre le 22 et le 24 mai 2022 TU a dépassé les prévisions de dommages pour un micrométéorite unique avant le lancement, ce qui a déclenché une enquête plus approfondie et une modélisation par le projet JWST”, indique le rapport.
Contrairement au télescope spatial Hubble, qui enferme le miroir primaire utilisé par le télescope pour collecter la lumière et la focaliser sur les instruments scientifiques dans un boîtier cylindrique, le miroir segmenté de 6,5 mètres de diamètre de Webb est exposé à l’espace. Mais étant donné l’orbite du Webb autour du point de Lagrange 2, ou L2, une région de l’espace située à environ 1 million de kilomètres de la Terre, les scientifiques s’attendaient à ce que le Webb ne rencontre des micrométéorites potentiellement dangereuses qu’une fois par mois environ.
Pendant la période de mise en service, de fin janvier à juin, alors que les contrôleurs au sol étalonnaient, alignaient et testaient les miroirs et les instruments de Webb, le miroir primaire a subi six impacts de micrométéorites au total.
Cinq d’entre eux ont causé peu de dégâts, avec une erreur moyenne quadratique (RMS) du front d’onde inférieure à 1 nanomètre, une façon technique de décrire la déformation de la lumière des étoiles collectée par le miroir de Webb. La plupart de la distorsion ajoutée par ces cinq frappes peut être corrigée hors du miroir, puisque les 18 segments hexagonaux qui composent sa face peuvent être ajustés individuellement et finement.
Mais le sixième impact, qui a touché un segment du miroir appelé C3, a causé plus de dommages qu’il n’est possible de corriger entièrement. Cette micrométéorite a fait passer l’erreur de front d’onde du segment de 56 nanomètres à 178 nanomètres après correction par ajustement du segment.
Cependant, étant donné que chaque segment de miroir est ajustable, l’endommagement du segment C3 a pu être compensé et n’a pas compromis la résolution du miroir primaire de Webb dans son ensemble, selon le rapport. L’erreur totale du front d’onde pour l’ensemble du miroir a augmenté d’environ 9 nanomètres à cause de la collision.
“On ne sait pas encore si l’impact du segment C3 en mai 2022 était un événement rare (c’est-à-dire un impact précoce malchanceux d’un micrométéorite à haute énergie cinétique qui, statistiquement, ne pourrait se produire qu’une fois en plusieurs années)”, lit-on dans le rapport, “ou si le télescope est plus susceptible d’être endommagé par des micrométéorites que ne le prévoyait la modélisation préalable au lancement.”
Le rapport poursuit en indiquant que l’équipe du projet Webb envisage des actions pour atténuer les futures frappes de micrométéorites, telles que la limitation de la durée pendant laquelle le télescope peut être orienté dans des directions connues pour exposer le miroir à une probabilité plus élevée de frappes de micrométéorites.
Préserver la santé à long terme du télescope Webb est une priorité absolue pour la Nasa et les astronomes du monde entier.
Après plus de 20 ans et 10 milliards de dollars de développement, le télescope spatial a été lancé au sommet d’une fusée Ariane 5 le jour de Noël. Ce lancement a été plus précis que prévu, ce qui a permis à Webb d’économiser une quantité considérable de propergol qu’il aurait utilisé pour corriger sa trajectoire après le lancement, et de presque doubler la durée de vie opérationnelle prévue de l’observatoire – à condition que les roches spatiales n’abîment pas ses optiques.
“Avant le lancement, le JWST devait emporter du propergol pour au moins 10,5 ans de durée de vie de la mission”, peut-on lire dans le rapport. “Maintenant que JWST est en orbite autour de L2, il est clair que l’ergol restant durera plus de 20 ans de vie de la mission.”
