Les frappes de micrométéoroïdes sont un aspect inévitable de l’exploitation de tout vaisseau spatial, qui subit régulièrement de nombreux impacts au cours de missions scientifiques longues et productives dans l’espace. Entre le 23 et le 25 mai, le télescope spatial James Webb de la NASA a subi un impact sur l’un de ses principaux segments de miroir. Après les premières évaluations, l’équipe a constaté que le télescope fonctionnait toujours à un niveau qui dépasse toutes les exigences de la mission malgré un effet marginalement détectable dans les données.
Des analyses et des mesures approfondies sont en cours. Les impacts continueront de se produire tout au long de la vie de Webb dans l’espace ; de tels événements ont été anticipés lors de la construction et des tests du miroir sur le terrain. Après un lancement, un déploiement et un alignement de télescope réussis, les performances de début de vie de Webb sont toujours bien supérieures aux attentes, et l’observatoire est tout à fait capable d’effectuer la science pour laquelle il a été conçu.
Le miroir de Webb a été conçu pour résister au bombardement de l’environnement micrométéoroïde sur son orbite autour du Soleil-Terre L2 de particules de la taille d’une poussière volant à des vitesses extrêmes. Pendant la construction du télescope, les ingénieurs ont utilisé un mélange de simulations et d’impacts de test réels sur des échantillons de miroirs pour avoir une idée plus claire de la façon de fortifier l’observatoire pour un fonctionnement en orbite. Cet impact le plus récent était plus important que ce qui avait été modélisé et au-delà de ce que l’équipe aurait pu tester sur le terrain.
« Nous avons toujours su que Webb devrait affronter l’environnement spatial, qui comprend la lumière ultraviolette dure et les particules chargées du soleil, les rayons cosmiques provenant de sources exotiques dans la galaxie et les frappes occasionnelles de micrométéoroïdes dans notre système solaire », a déclaré Paul Geithner, chef de projet adjoint technique au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « Nous avons conçu et construit Webb avec une marge de performance – optique, thermique, électrique, mécanique – pour nous assurer qu’il peut accomplir son ambitieuse mission scientifique même après de nombreuses années dans l’espace. » Par exemple, grâce au travail minutieux des équipes du site de lancement, les optiques de Webb ont été maintenues plus propres que nécessaire au sol; leur propreté immaculée améliore la réflectivité globale et le débit, améliorant ainsi la sensibilité totale. Ceci et d’autres marges de performance rendent les capacités scientifiques de Webb robustes aux dégradations potentielles au fil du temps.
De plus, la capacité de Webb à détecter et à ajuster les positions des miroirs permet une correction partielle du résultat des impacts. En ajustant la position du segment affecté, les ingénieurs peuvent annuler une partie de la distorsion. Cela minimise l’effet de tout impact, bien que toute la dégradation ne puisse pas être annulée de cette façon. Les ingénieurs ont déjà effectué un premier ajustement de ce type pour le segment C3 récemment affecté, et des ajustements de rétroviseurs supplémentaires prévus continueront d’affiner cette correction. Ces étapes seront répétées si nécessaire en réponse à des événements futurs dans le cadre de la surveillance et de la maintenance du télescope tout au long de la mission.
Pour protéger Webb en orbite, les équipes de vol peuvent utiliser des manœuvres de protection qui détournent intentionnellement l’optique des pluies de météores connues avant qu’elles ne se produisent. Ce coup le plus récent n’était pas le résultat d’une pluie de météorites et est actuellement considéré comme un événement fortuit inévitable. À la suite de cet impact, une équipe spécialisée d’ingénieurs a été formée pour rechercher des moyens d’atténuer les effets d’autres impacts de micrométéoroïdes de cette ampleur. Au fil du temps, l’équipe collectera des données inestimables et travaillera avec des experts en prédiction de micrométéoroïdes au Marshall Space Flight Center de la NASA pour être en mesure de mieux prédire comment les performances peuvent changer, en gardant à l’esprit que les performances initiales du télescope sont meilleures que prévu. La taille et la sensibilité énormes de Webb en font un détecteur très sensible de micrométéorites ; Au fil du temps, Webb contribuera à améliorer les connaissances sur l’environnement des particules de poussière du système solaire à L2, pour cette mission et les futures.
« Avec les miroirs de Webb exposés à l’espace, nous nous attendions à ce que des impacts occasionnels de micrométéoroïdes dégradent gracieusement les performances du télescope au fil du temps », a déclaré Lee Feinberg, responsable des éléments du télescope optique Webb à la NASA Goddard. « Depuis le lancement, nous avons eu quatre impacts de micrométéoroïdes mesurables plus petits qui étaient conformes aux attentes et celui-ci plus récemment qui est plus important que nos prédictions de dégradation supposées. Nous utiliserons ces données de vol pour mettre à jour notre analyse des performances au fil du temps et développer également des approches opérationnelles. pour nous assurer que nous optimisons au mieux les performances d’imagerie de Webb pendant de nombreuses années à venir. »
Cet impact récent n’a entraîné aucun changement dans le calendrier des opérations de Webb, alors que l’équipe continue de vérifier les modes d’observation des instruments scientifiques et se prépare à la publication des premières images de Webb et au début des opérations scientifiques.