Le télescope spatial James Webb de la NASA poursuit l’alignement multi-instruments

Alors que l’alignement du télescope se poursuit, l’instrument infrarouge moyen (MIRI) du télescope spatial James Webb est toujours en mode de refroidissement. MIRI, qui sera le plus froid des quatre instruments de Webb, est le seul instrument qui sera activement refroidi par un réfrigérateur cryogénique, ou cryocooler. Ce refroidisseur cryogénique utilise du gaz hélium pour transporter la chaleur des optiques et des détecteurs de MIRI vers le côté chaud du pare-soleil. Pour gérer le processus de refroidissement, MIRI dispose également de réchauffeurs à bord, pour protéger ses composants sensibles du risque de formation de glace. L’équipe Webb a commencé à ajuster progressivement le refroidisseur cryogénique et ces éléments chauffants, afin d’assurer un refroidissement lent, contrôlé et stable de l’instrument. Bientôt, l’équipe éteindra complètement les radiateurs de MIRI, pour ramener l’instrument à sa température de fonctionnement inférieure à 7 kelvins (-447 degrés Fahrenheit ou -266 degrés Celsius).

Entre-temps, après avoir réalisé l’alignement avec la caméra proche infrarouge (NIRCam), les ingénieurs de Webb ont commencé à aligner le télescope sur les instruments proches infrarouges restants, un processus de six semaines.

« L’alignement de Webb sur le champ NIRCam a montré quelques images spectaculaires à diffraction limitée, produisant un aperçu alléchant des capacités que cet observatoire apportera à son programme scientifique. Il s’agissait d’une étape importante car il fallait que presque tous les systèmes d’observation fonctionnent comme prévu. Tout a fonctionné aussi bien que nous osions l’espérer, et c’était certainement un moment à célébrer.

« La prochaine étape consiste à s’assurer que le télescope est bien aligné sur les instruments autres que NIRCam, y compris le guide (le capteur de guidage fin, ou FGS) et les trois autres instruments scientifiques : le spectrographe sans fente dans le proche infrarouge (NIRISS), le Near-Infrared Slitless Spectrograph (NIRISS), -Spectromètre Infrarouge (NIRSpec), et MIRI. Tous les instruments proches infrarouges ont déjà été refroidis passivement, approchent de leurs températures de fonctionnement, et participent à cette prochaine étape d’alignement. MIRI nécessite un refroidissement actif par un cryorefroidisseur, qui est actuellement en cours, et il sera prêt pour l’alignement dans quelques semaines.

« C’est la sixième étape de notre plan d’alignement du télescope, l’alignement du télescope sur les champs de vision de l’instrument. Chacun des instruments occupe une partie du plan focal du télescope, légèrement décalés les uns par rapport aux autres. NIRCam a été intentionnellement placé au centre du champ du télescope, là où les performances optiques du télescope sont les meilleures en raison de ses exigences élevées en matière de performances d’imagerie. De plus, NIRCam était équipé de certains outils optiques spécialisés utilisés pour aligner le télescope. Cependant, l’alignement initial utilisant uniquement NIRCam pourrait conduire à un placement incorrect qui compense les erreurs des désalignements du miroir primaire au secondaire avec le miroir primaire lui-même. De petits désalignements de ce type seront évidents dans les images des instruments plus éloignés du centre du champ de vision du télescope.

« La première étape consistait simplement à regarder les champs d’étoiles tels que vus par NIRCam, NIRISS, FGS et NIRSpec pour voir s’ils étaient au point. Les étoiles semblaient presque au point, ce qui était un signe que l’alignement du miroir primaire au secondaire était déjà très bon. Une mesure d’erreur optique plus précise a été effectuée à cinq à 10 positions de champ dans chaque instrument scientifique opérationnel, en utilisant des données prises avec le miroir secondaire positionné hors foyer. Cet ensemble de données a fourni une détermination concluante de l’état d’alignement du télescope.

« L’équipe d’optique Webb a analysé l’ensemble de données multi-instruments et a déterminé que seuls des ajustements mineurs de la mise au point sont nécessaires sur le miroir secondaire et les instruments scientifiques. Étant donné que le télescope refroidit toujours avec l’instrument MIRI, nous n’appliquerons pas les corrections pour le moment et les reportera au tour suivant.

« Lorsque MIRI sera disponible, une série supplémentaire de mesures sera effectuée par chaque instrument scientifique pour déterminer l’état final de l’alignement du télescope. Nous répéterons ce processus au besoin pour garantir que les performances du télescope sont optimisées pour tous les instruments. Après le l’alignement du télescope sur tous les instruments est terminé, nous passerons aux deux derniers mois de mise en service, où nous effectuerons des tests de stabilité optique et mesurerons les performances des instruments scientifiques avant de nous lancer dans le programme scientifique du cycle 1 », a déclaré Michael McElwain, projet d’observatoire Webb scientifique, NASA Goddard et Charles Bowers, scientifique adjoint du projet d’observatoire Webb, NASA Goddard.

Le télescope spatial James Webb est le télescope scientifique spatial le plus grand, le plus puissant et le plus complexe au monde jamais construit. 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 notre place dans celui-ci. Webb est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires, l’ESA (Agence spatiale européenne) et l’Agence spatiale canadienne.