JWST, final countdown !

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Petit développement sur l'évolution des T° du JWST.

https://blogs.nasa.gov/webb/

Traduction automatique corrigée :

Le Webb est-il à sa température finale ?

L’instrument infrarouge moyen (MIRI) du télescope spatial James Webb est maintenant refroidi par un refroidisseur cryogénique d’hélium gazeux à une T° inférieur à 7 kelvins. Avec le refroidisseur dans son état final, l’équipe Webb utilise l’instrument MIRI cette semaine dans le cadre de la septième et dernière étape de l’alignement du télescope. Lorsque l’instrument fonctionne, les détecteurs et l’électronique produisent de la chaleur, qui est équilibrée par le refroidisseur cryogénique pour maintenir MIRI à une température de fonctionnement stable (sous 7 K). Les instruments proche infrarouge se réchauffent également pendant les opérations et doivent dissiper leur propre chaleur, bien que pour ces instruments, cela se fasse en refroidissement passif avec la chaleur des détecteurs et de l’électronique rayonnée dans l’espace.

Maintenant que les instruments sont à leur température de fonctionnement, les miroirs du télescope continueront également à se refroidir jusqu’à leur température finale, mais ils n’en sont pas encore là. Les segments du miroir primaire et le miroir secondaire sont en béryllium (recouvert d’or). À des températures cryogéniques, le béryllium a une longue constante de variation thermique, ce qui signifie qu’il faut beaucoup de temps pour refroidir ou chauffer. Les segments du miroir primaire refroidissent encore, mais très lentement.

Le miroir secondaire, suspendu à l’extrémité de sa structure de support, loin de toute source de chaleur, est le miroir le plus froid, actuellement à 29,4 kelvins. La température des 18 segments du miroir primaire varie de 34,4 kelvins à 54,5 kelvins. Un avantage des miroirs en béryllium est qu’ils ne changent pas de forme avec la température comme le feraient les miroirs en verre dans ces conditions, de sorte que la plage de température n’affecte pas le processus d’alignement du télescope.

Actuellement, quatre des 18 segments sont supérieurs à 50 kelvins : à 52,6, 54,2, 54,4 et 54,5. Ces quatre segments de miroir émettent une lumière infrarouge moyenne qui atteint les détecteurs de MIRI. Étant donné que toutes les températures des miroirs sont maintenant inférieures à 55 kelvins, on s’attend à ce que MIRI soit suffisamment sensible pour effectuer la science prévue, mais tout refroidissement supplémentaire de ces miroirs ne fera qu’améliorer ses performances. L’équipe Webb espère voir les miroirs refroidir de 0,5 à 2 kelvins supplémentaires.
Lorsque nous pointons le télescope sur une cible astronomique, le télescope et le pare-soleil se déplacent ensemble. L’angle que le pare-soleil présente au Soleil est appelé « attitude » de pointage. La petite quantité de chaleur résiduelle qui traverse le pare-soleil à cinq couches jusqu’au miroir primaire dépend de cette attitude, et comme les températures du segment du miroir changent très lentement, leurs températures dépendent de l’attitude moyenne sur plusieurs jours.

Pendant la mise en service, le télescope passe actuellement la plupart de son temps pointé vers les pôles de l’écliptique, ce qui est une attitude entrainant un léger échauffement. Au cours des opérations scientifiques, à partir de cet été, le télescope aura des modifications beaucoup plus uniformes des pointages dans le ciel. L’apport thermique moyen aux segments de miroir les plus chauds devrait diminuer un peu.

Plus tard lors la mise en service, nous prévoyons de tester la dépendance thermique des miroirs par rapport à l’attitude. Nous allons pointer le Webb dans une attitude chaude pendant plusieurs jours, et à une attitude froide pendant plusieurs jours, dans un processus appelé la lame thermique. Cela nous indiquera combien de temps il faut pour que les miroirs se refroidissent ou se réchauffent lorsque l’observatoire est dans ces positions pendant un temps défini.

Le Webb est-il à sa température finale? La réponse est, presque !
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[tezcatlipoca]

Bonjour,

Étape 7 : Itération de l'alignement en correction finale

Après avoir appliqué la correction du champ de vision (étape 6), la chose clé qui reste à régler est la suppression de toutes les petites erreurs de positionnement résiduelles dans les segments du miroir primaire. Nous mesurons et apportons des corrections à l'aide du processus Fine Phasing (étape 5). Nous effectuerons une vérification finale de la qualité de l'image sur chacun des instruments scientifiques. Une fois que cela est vérifié, le processus de détection et de contrôle du front d'onde sera terminé.

Au fur et à mesure que nous effectuons les sept étapes de l'alignement des miroirs , nous devons également répéter les étapes précédentes. Le processus est flexible et modulaire pour permettre l'itération. Après environ trois mois d'alignement du télescope, nous serons prêts à procéder à la mise en service des instruments.

Visuel du Science Instrument Commissioning, succession de tests et vérifications sur chaque instrument du JWST. Nous en sommes au tout début (à L+125 d - Jour du lancement + 125 jours)

http://www.astrosurf.com/uploads/mon...b571d2ccc7.png

Si ce planning est respecté (ce dont j'ai du mal à douter) le télescope devrait commencer ses opérations scientifiques dans la deuxième quinzaine de juin...

[pm42]

Encore merci pour le suivi. On attend donc juin avec impatience.

[JPL]

Quand on pense à tous les pièges possibles à chaque étape, je suis ébahi que tout semble se passer sans le moindre petit problème. Petit retour en arrière : pour Hubble les premières images avaient montré qu’il était victime d’aberrations catastrophiques au point qu’il avait fallu inventer pour lui une optique correctrice, ce qui a nécessité quelques mois après, l’envoi d’une navette pour la poser.

[pm42]

Quand on pense à tous les pièges possibles à chaque étape, je suis ébahi que tout semble se passer sans le moindre petit problème.

Oui, immense chapeau à toutes les équipes.

Petit retour en arrière : pour Hubble les premières images avaient montré qu’il était victime d’aberrations catastrophiques au point qu’il avait fallu inventer pour lui une optique correctrice, ce qui a nécessité quelques mois après, l’envoi d’une navette pour la poser.

En effet mais c'était l'exemple inverse : un grand moment de très mauvais management avec le sous-traitant qui savait que son miroir n'était pas bon mais ne l'a pas dit pour ne pas prendre le risque de perdre les futurs contrats.
Parce qu'il y avait un miroir de secours fait par une autre société qui attendait au cas où et qu'ils ne voulaient pas qu'il soit choisi.

Et de mémoire, le pire c'est qu'après avoir fait ça, la NASA a continué a travaillé avec eux.

[tezcatlipoca]

Bonsoir à tous,

Je souhaite receuillir vos avis sur le prolongement que l'on pourrait donner à ce topic.

L'idée de lui donner une suite sonne comme une évidence.

Lorsque nous allons avoir à traiter des résultats scientifiques du télescope (et ne doutons pas qu'ils soient très nombreux et formidablement excitants) nous nous heurterons peut-être à un problème. Le JWST est un instrument qui va explorer des domaines très variés. Pour n'en citer que les principaux (et que l'on pourrait subdiviser en catégories plus précises mais sans doute trop nombreuses) :

JWST: Début de l'Univers
JWST: Evolution des galaxies
JWST: Les étoiles
JWST: Les exoplanètes
JWST: Notre système solaire

Pour ma part, je m'intéresse particulièrement aux deux derniers thèmes, mais ai le sentiment de ne pas disposer des compétences pour développer utilement les trois premiers.

Serait-il souhaitable d'ouvrir une discussion sur chacun de ces domaines, ou tout regrouper dans un sujet unique traitant de tous les résultats du Webb ?

Je pense pour ma part qu'une certaine classification serait préférable. Qu'en pensez-vous ?

[JPL]

Il ne faut pas oublier que si les résultats préliminaires seront annoncés rapidement, ce sera surtout pour l’affichage et pour célébrer la puissance de l’outil. Par contre les résultats qui mériteront d’être discutés ne seront publiés que très progressivement. Il me paraît donc préférable d’attendre pour voir.

Je pense que la présente discussion s’achèvera quand la phase de réglages sera terminée. On pourrait la prolonger un peu par les premières images définitives faites juste pour montrer les performances de l’outil.

Je fais le pari que pendant toute la période de fonctionnement il y aura des phase de petits réglages intermédiaires compte tenu de la sensibilité thermique de ces réglages et du fait que l’orbite assez importante du télescope entraînera, je suppose d’infimes variations thermiques des miroirs et des appareils.

[tezcatlipoca]

Je fais le pari que pendant toute la période de fonctionnement il y aura des phase de petits réglages intermédiaires compte tenu de la sensibilité thermique de ces réglages et du fait que l’orbite assez importante du télescope entraînera, je suppose d’infimes variations thermiques des miroirs et des appareils.

Pari gagné. C'est un fait bien établi et déjà annoncé plus haut, il me semble.

Pour des résultats préliminaires, une fois la phase opérationnelles débutée, ils pourraient quand même, selon moi, être présentés dans une thématique pluriel...

[tezcatlipoca]

Bonjour,

Une petite précision au sujet de la remarque que faisait JPL sur les variations thermiques des segments au cours de la mission. Celles-ci, plus que par l'orbite du JWST, seront principalement engendrées par les modifications d'attitude découlant des modifications d'orientations du télescope. En effet, le pointage vers différentes cibles implique une efficacité variable du pare-Soleil selon l'incidence des rayons qu'il reçoit.

[JPL]

En effet, j’avais oublié cet aspect.

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

"Les miroirs du télescope spatial James Webb sont maintenant bien alignés. Le télescope est désormais capable de prendre des images avec chacun de ses instruments. Et c'est vraiment prometteur !"

https://twitter.com/EricLagadec/stat...390791/photo/1

Cliquez sur l'image pour agrandir son format.

(Message de Jack' sur Astrosurf relayé ici par mes soins)

[Deedee81]

Salut,

Concernant le prolongement du topic, une fois les observations en routine, il pourra sans doute être cloturé. Des discussions spécifiques pourraient être ouvertes. Pour le moment il est toujours de bon aloi (et comme tu vois, on participe peu mais on suit tes messages )

Et c'est vraiment prometteur !"

Génial ! Les observations ne devraient plus tarder alors ?

[tezcatlipoca]

Salut,

Concernant le prolongement du topic, une fois les observations en routine, il pourra sans doute être cloturé. Des discussions spécifiques pourraient être ouvertes. Pour le moment il est toujours de bon aloi (et comme tu vois, on participe peu mais on suit tes messages )

Hello Deed',

Je trouve aussi que ce serait de bonnes idées (clôturer & ouvertures spécifiques).

Si il est vrai aussi que je me montre très actif dans cette discussion (j'espère pas trop ), c'est que je suis très intéressé par le sujet. Souvent, quand je poste dans le forum Archéologie, j'ai l'impression que cela n'intéresse pas grand monde.

Pour les observations scientifiques et les images correspondantes, j'oserai supposer qu'il puisse peut-être y avoir de petites surprises question avancement, mais gardons à l'esprit qu'elles sont programmées selon un planning sans doute assez difficile à modifier (disponibilités des chercheurs, certains positionnements dans le ciel de cibles, supports techniques, priorités etc...) J'estime encore assez mal la souplesse que l'on peut avoir en la matière.

[Deedee81]

Si il est vrai aussi que je me montre très actif dans cette discussion (j'espère pas trop )

Non, non, au contraire, c'est formidable d'avoir ce suivi

(le forum archéo c'est pas vraiment le même public )

Pour les observations scientifiques et les images correspondantes, j'oserai supposer qu'il puisse peut-être y avoir de petites surprises question avancement, mais gardons à l'esprit qu'elles sont programmées selon un planning sans doute assez difficile à modifier (disponibilités des chercheurs, certains positionnements dans le ciel de cibles, supports techniques, priorités etc...) J'estime encore assez mal la souplesse que l'on peut avoir en la matière.

D'accord, merci. On va suivre ça

[tezcatlipoca]

Salut,

https://blogs.nasa.gov/webb/

L'achèvement de l'alignement optique du télescope spatial James Webb nous a fait entrer dans la phase finale de la mise en service des instruments scientifiques. Au cours de cette phase finale, l'équipe Webb et les scientifiques des instruments testeront tous les modes et opérations afin de mesurer leurs performances, leur étalonnage et les opérations globales de l'observatoire.

Pendant que les miroirs refroidissent lentement jusqu'à leurs températures de fonctionnement finales, l'équipe se prépare pour le test de stabilité thermique. Nous avons demandé à Erin Smith, scientifique adjointe du projet, de nous parler des T° basses et élevées de ce test.

« Le pare-soleil à cinq couches du JWST maintient le télescope et les instruments scientifiques au froid et à l'abri des rayonnements directs ou induits du soleil, de la terre et de la lune. Cette protection permet JWST d'effectuer des mesures de l'univers en infrarouge, ce qui nécessite un télescope froid et des instruments optiques froids. Cependant, lorsque le Webb pointe vers différentes cibles dans le ciel, l'angle du soleil sur le pare-soleil change, ce qui modifie le profil thermique de l'observatoire. Ces variations de température peuvent induire de petits changements de T° et affecter la qualité optique du télescope, le pointage, les arrière-plans observés et autres paramètres.

"L'exercice de stabilité thermique mesurera ces changements en se déplaçant entre les extrêmes du champ de vision, de l'attitude chaude à l'attitude froide, en passant plusieurs jours dans l'attitude froide, puis en revenant dans la plus chaude. Pendant ce temps, l'équipe mesurera la stabilité thermique, les performances de pointage et la dérive du front d'onde optique. En plus de mesurer les performances de l'observatoire, l'équipe vérifiera également la modélisation thermique utilisée pour prédire le comportement de l'observatoire.

"Avec le télescope à l'abri du Soleil, le Webb peut observer un anneau une, partie dans le ciel à un moment donné, appelé le" champ d'observation ". Au cours de chaque année, cet anneau balaie tout le ciel. La hauteur est l'angle orienté vers le Soleil (négatif) ou éloigné (positif). Le Webb pointe entre -5 et +45 degrés. L'attitude « chaude » est à 0 degré, avec le Soleil éclairant carrément le pare-soleil. L'attitude "froide" est de +45 degrés, avec la lumière du soleil réduite d'un facteur sinus (45 degrés), environ 0,7.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte.../04/Slew-1.png

En haut : Le Webb à l'attitude « chaude », pointé près de la zone de visualisation continue (CVZ) ; en bas : Le Webb en attitude « froide ». Crédit : NASA/STScI

"Pour commencer le test de stabilité thermique, l'équipe pointera l'observatoire dans l'attitude chaude à environ 0 degré d'inclinaison, et le maintiendra là pendant cinq jours pendant qu'il se stabilise thermiquement. L'équipe effectuera des mesures de la stabilité du pointage, de l'erreur du front d'onde optique et de toutes les oscillations causées par l'électronique de l'instrument. Une fois cette ligne de base établie, l'équipe fera pivoter l'observatoire dans son assiette froide, environ +40 degrés d'inclinaison. Immédiatement après le balayage, l'équipe utilisera la gamme de lentilles faibles de NIRCam pendant 24 heures pour mesurer en continu tout effet à court terme sur le front d'onde. Après cela, l'équipe surveillera la stabilité du télescope toutes les 12 heures, pour mesurer la stabilisation thermique du télescope lui-même.

« L'observatoire passera plus d'une semaine au froid, jusqu'à ce que les températures se stabilisent. Ensuite, il reviendra en attitude chaude, et l'on prendra des données de stabilité de pointage à forte cadence en utilisant à la fois les instruments FGS/NIRISS et NIRCam. L'instrument MIRI effectuera également des observations aux deux attitudes, pour comprendre comment l'environnement thermique changeant affecte les niveaux de fond dans l'infrarouge moyen. Durant cette longue épreuve, l'observatoire ne restera pas inactif, certaines activités de mise en service d'instruments sont compatibles avec les pointages aux attitudes chaude et à froide.

« Une fois rassemblées, les données des tests de stabilité thermique permettront à l'équipe de mieux comprendre comment l'observatoire se comporte thermiquement. Bien que l'on s'attende à ce que les changements soient très minimes, le JWST est si sensible qu'ils pourraient induire des différences alors que nous optimisons ses performances. Cet étalonnage en réel des modèles thermiques complexes utilisés par les développeurs du Webb contribuera à éclaircir les futures stratégies et propositions d'observation.

-Erin Smith, scientifique adjointe du projet d'observatoire Webb, NASA Goddard
-Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, NASA Goddard
-Stefanie Milam, scientifique adjointe du projet Webb pour la science planétaire, NASA Goddard

ET :

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/04/...commissioning/

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte..._sharpness.png

L'alignement du télescope spatial James Webb est maintenant terminé. Après un examen complet, il a été confirmé que l'observatoire était capable de capturer des images nettes et bien ciblées avec chacun de ses quatre puissants instruments scientifiques embarqués.

Après avoir terminé la septième et dernière étape de l'alignement du télescope, l'équipe a tenu une série de réunions de décision clés et a convenu à l'unanimité que le Webb est prêt à passer à sa prochaine et dernière série de préparatifs, connue sous le nom de mise en service des instruments scientifiques. Ce processus prendra environ deux mois avant le début des opérations scientifiques cet été.

L'alignement du télescope sur tous les instruments de Webb peut être vu dans une série d'images qui capturent le champ de vision complet de l'observatoire.

"Ces images de test remarquables d'un télescope aligné avec succès démontrent ce que les gens à travers les pays et les continents peuvent accomplir lorsqu'il existe un projet scientifique audacieux pour explorer l'univers", déclare Lee Feinberg, responsable du télescope au Goddard Space Flight Center.
Les performances optiques du télescope continuent d'être meilleures que les prédictions les plus optimistes de l'équipe d'ingénierie. Les miroirs du Webb orientent maintenant la lumière entièrement focalisée collectée vers chaque instrument, et chacun d'eux capture avec succès des images avec la lumière qui leur est délivrée. La qualité d'image de tous les instruments est "limitée par la diffraction", ce qui signifie que la finesse des détails visibles est aussi bonne que possible, physiquement, compte tenu de la taille du télescope. À partir de ce moment, les seuls changements apportés aux miroirs seront de très petits ajustements périodiques des segments du miroir primaire.

"Avec l'achèvement de l'alignement du télescope et les efforts d'une demi-vie, mon rôle dans la mission du télescope spatial James Webb a pris fin", nous dit Scott Acton, scientifique en détection et contrôle du front d'onde du Webb, chez Ball Aerospace. « Ces images ont profondément changé ma façon de voir l'univers. Nous sommes entourés d'une symphonie de création, il y a des galaxies partout ! J'espère que tout le monde dans le monde pourra les admirer.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...details_v2.png

Les images d'ingénierie d'étoiles parfaitement focalisées dans le champ de vision de chaque instrument démontrent que le télescope est entièrement aligné. Pour ce test, Webb a pointé une partie du Grand Nuage de Magellan, une petite galaxie satellite de la Voie Lactée, fournissant un champ dense de centaines de milliers d'étoiles à travers tous les capteurs de l'observatoire. Les tailles et les positions des images présentées ici illustrent la disposition relative de chacun des instruments dans le plan focal du télescope, chacun pointant vers une partie légèrement décalée du ciel. Les trois instruments d'imagerie du Webb sont NIRCam (images montrées ici à une longueur d'onde de 2 microns), NIRISS (image montrée ici à 1,5 microns) et MIRI (montré à 7,7 microns, une longueur d'onde plus longue révélant l'émission des nuages ​​interstellaires ainsi que la lumière stellaire). NIRSpec est un spectrographe plutôt qu'un imageur, mais peut prendre des images, telles que l'image de 1,1 micron présentée ici, pour les étalonnages et l'acquisition de cibles. Les régions sombres visibles dans certaines parties des données NIRSpec sont dues aux structures de son réseau de micro-obturateurs, qui en comporte plusieurs centaines de milliers, et qui peuvent être ouverts ou fermés pour sélectionner la lumière envoyée dans le spectrographe. Enfin, le capteur de guidage fin suit les étoiles guides pour pointer l'observatoire avec précision, ses deux capteurs ne sont généralement pas utilisés pour l'imagerie scientifique mais peuvent prendre des images d'étalonnage telles que celles présentées ici. Ces données d'imagerie sont utilisées non seulement pour évaluer la netteté de l'image, mais aussi pour mesurer et calibrer avec précision les distorsions subtiles et les alignements entre les capteurs dans le cadre du processus global d'étalonnage des instruments de Webb. Crédit : NASA/STScI

Désormais, l'équipe se concentrera sur la mise en service d'instruments scientifiques. Chaque instrument est un ensemble hautement sophistiqué de détecteurs équipés de lentilles, de masques, de filtres et d'équipements personnalisés uniques qui permettent de réaliser la science pour laquelle ils ont été conçu. Les caractéristiques spéciales de ces instruments seront configurées et exploitées dans diverses combinaisons au cours de la phase de mise en service afin de confirmer leur parfaite préparation pour les observations scientifiques. Avec la conclusion officielle de l'alignement du télescope, le personnel clé impliqué dans la mise en service de chaque instrument est arrivé au Centre des opérations de mission du Space Telescope Science Institute à Baltimore, et certains membres du personnel impliqués dans l'alignement ont terminé leurs tâches.

Je ne m'en lasse pas
https://youtu.be/UAx-D0GCvnI

Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA

Bien que cet alignement du télescope soit terminé, certaines activités d'étalonnage du télescope se poursuivent, de plus, des observations de maintenance continues tous les deux jours surveilleront l'alignement des miroirs et, si nécessaire, appliqueront des corrections pour les maintenir impeccablement alignés.

[yves95210]

Bonjour,

et (à tous ceux qui ont permis d'arriver à ce résultat, mais aussi à tezcatlipoca pour son suivi détaillé).

Pour le plaisir, voici une comparaison entre les images obtenues grâce à l'instrument MIRI et celles de la même région du ciel obtenues par WISE et par Spitzer dans des longueurs d'onde proches :


(source)

[JPL]

Chapeau !

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Les différences dans l'imagerie en infrarouge obtenue par ces trois télescopes spatiaux sont assez stupéfiantes. Merci à Yves de nous avoir offert cette comparaison spectaculaire.

Quelques infos sur ces différents instruments (A lire en totalité si vous vous ennuyez) :

WISE : https://www.nasa.gov/mission_pages/W...aft/index.html

Compilation d'extraits traduits du lien ci-dessus et de Wikipédia :

Le télescope WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) mesure 2,85 mètres de haut, 2 mètres de large, 1,73 mètre de long et pèse 661 kilogrammes. Il est composé de deux sections principales, instrument et bus spatial.

Il a été mis en orbite par un lanceur Delta II, le 14 décembre 2009. Sa mission, d'une durée initiale de dix mois, consistait à réaliser une cartographie complète des sources infrarouges afin de repérer en particulier les astéroïdes au-dessus d'une certaine taille circulant dans le Système solaire, dont les géocroiseurs, les étoiles peu visibles (dont les naines brunes) proches du Soleil et les étoiles de notre galaxie masquées en lumière visible derrière des nuages interstellaires.

WISE a découvert 21 comètes, 34 000 astéroïdes dans la ceinture principale et 135 géocroiseurs. Le satellite est placé en hibernation en février 2011. En septembre 2013, il est réactivé pour rechercher des astéroïdes pouvant être l'objectif d'une future mission habitée Artemis. Sa mission se poursuit depuis sous l'appellation NEOWISE : elle est désormais consacrée à la détection des objets géocroiseurs et contribue au programme de défense planétaire de la NASA.

Ce télescope de 40 centimètres de diamètre possède quatre détecteurs infrarouges contenant un million de pixels chacun, tous maintenus au froid à l'intérieur d'un réservoir cylindrique extérieur étanche rempli d'hydrogène liquide (cryostat).

WISE a une ouverture de 40 centimètres de diamètre et est conçu pour imager en continu de larges bandes de ciel dans quatre longueurs d'onde infrarouges lorsque le satellite tourne autour de la Terre. Les quatre bandes de longueur d'onde sont 3,4, 4,6, 12 et 22 microns. Le champ de vision est large de 47 minutes d'arc, soit environ une fois et demie le diamètre de la lune.

Le télescope a été construit par L-3 SSG-Tinsley à Wilmington. Son système optique comprend un total de 10 miroirs incurvés et deux miroirs plats, tous en aluminium et recouverts d'or pour améliorer leur capacité à réfléchir la lumière infrarouge. Quatre des miroirs forment une image du miroir primaire de 40 centimètres sur le miroir de balayage plat.

Les miroirs restants forment une image focalisée du ciel sur les réseaux de détecteurs. Avant d'atteindre les réseaux, la lumière passe à travers une série de filtres "dichroïques" plats qui réfléchissent certaines longueurs d'onde et en transmettent d'autres, permettant à WISE de prendre simultanément des images de la même partie du ciel à quatre longueurs d'onde infrarouges différentes.

La qualité d'image, ou résolution, de WISE est d'environ six secondes d'arc dans ses bandes de 3,4, 4,6 et 12 microns, ce qui signifie qu'il peut distinguer des caractéristiques distantes d'un six centième de degré. A 22 microns, la résolution est de 12 secondes d'arc, soit un trois centième de degré. Cela signifie que WISE peut séparer des caractéristiques environ cinq fois plus petites qu' à 12 et 25 microns.

La lumière recueillie par le télescope de WISE est focalisée dans le plan focal, qui intègre quatre réseaux de détecteurs, un pour chaque longueur d'onde infrarouge observée par WISE. Chacun des réseaux de détecteurs contient environ un million de pixels (1 032 256 pour être exact). Il s'agit d'un saut technologique géant par rapport aux missions de sondage infrarouge passées. Les détecteurs du meilleur satellite astronomique infrarouge précédent ne contenaient que 62 pixels au total.

Les détecteurs de 3,4 et 4,6 microns convertissent la lumière en électrons à l'aide d'un alliage composé de mercure, de cadmium et de tellure. Les électrons de chacun des millions de pixels sont mesurés toutes les 1,1 seconde puis sont transmis à l'électronique de l'instrument. Ces réseaux de détecteurs, un type connu sous le nom de HAWAII 1RG, ont été fabriqués par Teledyne Imaging Systems, Camarillo, Californie. Ils doivent être plus chauds que le reste de l'instrument pour améliorer leurs performances. Les détecteurs de 12 et 22 microns détectent la lumière en utilisant du silicium mélangé à une infime quantité d'arsenic. Ils ont une électronique de lecture spécialement développée pour les basses températures de WISE et ont été fabriqués par DRS Sensors & Targeting Systems, Cypress, Californie.

SPITZER : https://www.spitzer.caltech.edu/mission/technology

Extraits traduits du lien et de Wikipédia :

Le télescope spatial Spitzer était une merveille technologique, comportant de nombreuses innovations jamais utilisées auparavant dans une mission spatiale. Il mesurait environ 4 mètres de haut et pesait environ 865 kilogrammes. Spitzer a un diamètre de 0,85 m et utilise trois instruments scientifiques qui sont :

IRAC une caméra permettant d'étudier l'infrarouge proche et moyen (4 matrices de 256x256 pixels observant dans des bandes centrées sur 3,6, 4,5, 5,8 et 8,0 µm)

IRS un spectrographe permettant les observations entre 5 et 38 µm

MIPS qui est un photomètre sensible à 24, 70 et 160 µm.

Lancé le 25 août 2003, le télescope fonctionne à pleine capacité jusqu'en mai 2009. À compter de cette date, ayant épuisé son hélium liquide, il a continué à fonctionner en mode « chaud » avec une partie de son instrumentation. Le télescope est mis hors service par la NASA le 30 janvier 2020.

Contrairement aux télescopes infrarouges qui précèdent, Spitzer n'est pas mis en orbite autour de la Terre, car notre planète réfléchit une partie de la chaleur émise par le Soleil, il a donc été placer sur une orbite héliocentrique parallèle à celle de la Terre qu'il parcourt en 372 jours. Sur cette orbite, la température du télescope chute de manière passive à 34 kelvins ce qui permet d'économiser l'hélium pour le refroidissement initial. De plus, étant éloigné de la Terre, Spitzer dispose d'un champ d'observation beaucoup plus étendu : 30 % du ciel est observable à n'importe quel moment tandis que le reste du ciel peut être vu deux fois par an durant des périodes consécutives d'environ 40 jours. Le pointage du télescope est encadré par deux contraintes : son axe ne doit pas se rapprocher de plus de 80° de celui du Soleil, car au-delà le panneau solaire/pare-soleil ne peut plus empêcher son échauffement, et il ne doit pas s'écarter de l'axe du Soleil de plus de 120°, pour que les cellules solaires puissent produire suffisamment d'énergie. Sur son orbite, Spitzer s'écarte progressivement de la Terre (il tourne moins vite autour du Soleil) au rythme d'un dixième d'unité astronomique par an.

Étant donné que Spitzer a été conçu pour détecter le rayonnement infrarouge, la chaleur, ses détecteurs et son télescope devaient être refroidis à environ 5 K (- 268 degrés Celsius). Cela garantissait que la propre chaleur de l'observatoire n'interférait pas avec ses observations d'objets cosmiques relativement froids.


Pour ce qui est du JWST, vous invite à lire (ou relire) l'intégralité de la discussion qui lui est consacré ici.

[tezcatlipoca]

Réaction d'un chercheur à la première image de MIRI.

https://www.jwst.fr/2022/04/premiere...s-instruments/

Il y a quelques jours MIRI, l’instrument à forte participation française obtenait les premières images du ciel dans la gamme de longueurs d’onde correspondant à l’infrarouge thermique. Elles sont époustouflantes, surtout compte tenu du fait que l’alignement optique fin n’est pas encore terminé et que les calibrations ne sont pas encore réalisées. La NASA vient de publier à travers son blog tous les tenants et aboutissements de cette fantastique réussite. https://blogs.nasa.gov/webb/

Le Centre d’Expertise MICE, moteur de notre site, était non seulement présent sur place mais participant essentiel de ces premières observations. Plusieurs de ses membres étaient en effet dans la salle du MOC (Mission Operations Center) à Baltimore lorsque ces premières images ont été acquises.
C’est pourquoi, il nous a semblé beaucoup plus intéressant de publier leurs réactions, plutôt que de traduire un communiqué de la NASA (Paf! ça c'est pour ma gueule ! ). C’est aussi une manière de souligner l’importance de la participation française dans cette aventure extraordinaire.

Il reste que tous les instruments scientifiques embarqués à bord du JWST sont maintenant totalement opérationnels, ce qui est non seulement un succès phénoménal, mais aussi l’annonce d’observations à venir qui vont certainement révolutionner l’astrophysique.

Voici le résumé de cette journée historique pour tous ceux qui ont œuvré à faire de MIRI l’instrument dont nous apprécions maintenant les prouesses, tel que raconté par Christophe Cossou, membre de MICE qui était à la console du MOC.

« C'est l'une des expériences les plus incroyables de ma vie. Après des années de préparation, après des semaines de travail suite au lancement, il y a un sentiment de devoir accompli même s'il reste tant à faire. Ce shift était incroyable. La tension qui devient palpable, l'attente des gens. Plusieurs personnes viennent me voir et demandent à être prévenu quand on aura les premières images. La personne à coté de moi a un masque anti covid avec marqué dessus d'un coté "le cooler est stable" et de l'autre "MIRI CCC va bientôt s'ouvrir". On se prépare, on vérifie les valeurs, on valide et on commande l'ouverture du CCC, le couvercle qui sépare MIRI du reste de l'univers. Ça y est, MIRI peut voir le ciel. Des gens demandent "vous observez là?" Oui, on observe, on voit progresser l'acquisition, lentement, trop lentement. Encore 36 minutes et on aura fini la première image, avec cette épée de Damoclès au dessus de nos têtes, est-ce qu'il va y avoir un soucis? Comment vont être les images? Ça y est, l'observation est terminée, maintenant il faut attendre qu'elle soit envoyée au sol, puis traitée. Attente insoutenable. Les gens repassent, pour être sûr de ne rien manquer. Pour pimenter les choses, compétition entre nous pour savoir qui sera le premier à récupérer les données. Rien à gagner, juste ce coté enfantin qui se rajoute à l'aspect hautement technique et factuel de notre mission. Mais on est trop impatients, on ne peut pas attendre les données réduites que déjà on regarde les données brutes, normalement assez peu parlantes. C'est comme regarder un négatif parce qu'on n'a pas la patience d'attendre la fin du développement. Les images sont déjà prometteuses, et puis la sentence arrive, on a enfin les toutes premières données. Et puis tout se précipite et je perds la notion du temps. On regarde les images et elles sont incroyables. On voit les PSFs, on dirait des simulations. On remarque quelque chose dans le coin en haut à droite, peut-être une nébuleuse, peut-être un artefact dans l'image dû au fait qu'on est encore au tout début de la Recette en Vol (Commissioning) et on n'a pas encore tous les fichiers de calibration. Le responsable de l'instrument me dit dans notre communication interne que je peux proposer aux autres consoles de regarder les images. Ce à quoi je lui réponds: Pas besoin, ils sont déjà tous derrière moi. Les rires éclatent dans la salle car ils n'ont pas entendu ce qu'on m'a dit, mais ils ont très bien compris vu ce que j'ai répondu. Attirés par la lumière, ils sont tous venus voir la première image de MIRI. La salle et moi-même perdons un peu de notre concentration dans ce moment d'euphorie. Ce n'est qu'à la 3e fois que j'entends l'invitation dans l'oreillette à venir dans la salle principale avec mon ordinateur pour projeter la première image de MIRI sur le grand écran. Et ensuite je me retrouve avec le micro principal pour parler à tout le monde et décrire l'image. Je peine à trouver mes mots, je regarde encore. Ça fait déjà 10 minutes que je n'arrive pas à détourner les yeux de l'image de source ponctuelle qui est d'une extrême qualité alors que c'est une toute première image non encore complètement calibrée. Et puis la fin du shift arrive, je reste encore et on compare les images. L'artefact remarqué initialement bouge sur les différentes observations, preuve que c'est bien quelque chose du ciel et non un défaut du détecteur. Petit à petit, je range mes affaires, on explique à la relève les activités pour le prochain shift et je me dirige vers la sortie. Je laisse un message à ma compagne que je n'ai pas vue depuis plus d'un mois pour lui raconter brièvement ce qu'il vient de se passer, elle le verra le lendemain à son réveil. Et j'écris ensuite ces lignes avant de me coucher, afin d'avoir une trace, de ne pas prendre le risque de voir tout cela altéré par ma mémoire fuyante. Je veux me souvenir des moindres détails de cet instant pour le restant de mes jours. »

[Anathorn]

Nan nan nan, je suis désolé, mais tous ces trucs compliqués qui fonctionnent dans un plan sans accro, c'est louche.
Y a anguille sous roche et y a pas de fumée sans feu.
Moi'jdis : le truc a jamais décollé et c'est des images de studio.
Ca se passe trop bien pour être vrai.
On nous ment à l'insu de notre plein gré

Bon en fait, ça y est, c'est fait, le monstre est à poste et opérationnel
Incroyable et époustouflante performance technologique et bientôt scientifique.

Preuve que l'humanité n'est pas faite que de bons à rien
Là, ça va donner, dès novembre les premiers images d'exoplanètes ^^

[Deedee81]

Salut,

Je serai plus bref (pour une fois ) :

[tezcatlipoca]

Bonjour à tous,

Phase finale de la mise en service du JWST :

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/05/...commissioning/

Traduction automatique corrigée :

Le télescope spatial James Webb connaît désormais les hautes et basses T° alors qu'il subit les tests de stabilité thermique. Pendant ce temps, les activités sont en cours pour la phase finale de la mise en service, nous mesurerons les performances détaillées des instruments scientifiques avant de commencer les opérations scientifiques de routine au cours de l'été.

Aujourd'hui, le scientifique responsable de la mise en service du Webb, Scott Friedman du Space Telescope Science Institute (STScI), nous donne tous les détails sur cette phase finale de mise en service.

"Avec le télescope parfaitement aligné et l'observatoire proche de sa température cryogénique finale , nous sommes prêts à commencer les derniers préparatifs avant le début des observations scientifiques, la mise en service des instruments scientifiques. Je ne décris ici que quelques-unes de ces activités.

"Les instruments, la caméra proche infrarouge ( NIRCam ), le spectromètre proche infrarouge ( NIRSpec ), l'imageur proche infrarouge et le spectromètre sans fente ( NIRISS ), l'instrument infrarouge moyen ( MIRI ) et le capteur de guidage fin (FGS) ont été sous tension et refroidi en toute sécurité. Nous avons fait fonctionner leurs mécanismes et détecteurs, y compris les roues à filtres, les roues à grille et l'ensemble de micro-obturateurs de NIRspec. L'équipe d'optique du Webb a utilisé des images d'étoiles isolées prises avec chacun des instruments pour aligner les miroirs primaire et secondaire de l'observatoire. Mais nous avons encore du travail à faire avant que le télescope ne soit pleinement prêt à se lancer dans les ambitieuses observations scientifiques qui révéleront les secrets de l'univers.

« Nous allons maintenant commencer une vaste série d'étalonnages et de caractérisations des instruments en utilisant une riche variété de sources astronomiques. Nous mesurerons le débit des instruments (la quantité de lumière qui pénètre dans le télescope atteint les détecteurs et est enregistrée). Il y a toujours une certaine perte à chaque réflexion par les miroirs du télescope et à l'intérieur de chaque instrument, et aucun détecteur n'enregistre chaque photon qui arrive. Nous mesurerons ce débit à plusieurs longueurs d'onde en observant des étoiles standards dont l'émission lumineuse est connue à partir de données obtenues avec d'autres observatoires puis combinées à des calculs théoriques.

"L'étalonnage astrométrique de chaque instrument cartographie les pixels des détecteurs aux emplacements précis du ciel, afin de corriger les petites mais inévitables distorsions optiques présentes dans chaque système optique. Pour ce faire, nous observons le champ astrométrique du Webb, un petit morceau de ciel dans une galaxie voisine, le Grand Nuage de Magellan. Ce champ a été observé par le télescope spatial Hubble pour établir les coordonnées d'environ 200 000 étoiles avec une précision de 1 milli-arcsec (moins de 0,3 millionième de degré). L'étalonnage de cette distorsion est nécessaire pour placer précisément les cibles scientifiques dans le champ de vision des instruments. Par exemple, pour obtenir les spectres d'une centaine de galaxies simultanément à l'aide de l'ensemble de micro-obturateur NIRspec, le télescope doit être pointé de sorte que chaque galaxie soit dans le bon obturateur.

« Nous mesurerons également la netteté des images stellaires, ce que les astronomes appellent la « fonction d'étalement des points ». Nous savons déjà que le télescope fournit aux instruments une qualité d'image qui dépasse nos attentes, mais chaque instrument dispose d'optiques supplémentaires. Ces optiques remplissent une fonction, telle que faire passer la lumière à travers des filtres pour obtenir des informations de couleur sur la cible astronomique ou utiliser un réseau de diffraction pour diffuser la lumière entrante dans ses couleurs constitutives. La mesure de la fonction d'étalement du point dans chaque instrument à différentes longueurs d'onde fournit un étalonnage important pour l'interprétation des données.

« Nous allons tester l'acquisition de cible pour chaque instrument. Pour certaines observations, il suffit de pointer le télescope en utilisant la position d'une étoile guide dans le capteur de guidage fin et de connaître l'emplacement de la cible scientifique par rapport à cette étoile guide. Cela place la cible scientifique à une précision de quelques dixièmes de seconde d'arc. Cependant, dans certains cas, une plus grande précision est nécessaire, environ un centième de seconde d'arc. Par exemple, pour la coronographie, l'étoile doit être placée derrière un masque afin que sa lumière soit bloquée, permettant à l'exoplanète voisine de briller d'apparaître. Dans les observations de séries sur une plage temporelle, nous mesurons comment l'atmosphère d'une exoplanète absorbe la lumière stellaire pendant le temps qu'elle met pour passer devant son étoile, ce qui nous permet de mesurer les propriétés et les constituants de son atmosphère.

« Un dernier exemple de nos activités de mise en service d'instruments est l'observation de cibles mobiles. La plupart des objets astronomiques sont si éloignés qu'ils semblent immobiles dans le ciel. Cependant, ce n'est pas le cas des planètes, des satellites et des anneaux, des astéroïdes et des comètes de notre propre système solaire. Leur observation nécessite que l'observatoire change sa direction de pointage par rapport aux étoiles guides d'arrière-plan pendant l'observation. Nous testerons cette capacité en observant des astéroïdes avec différentes vitesses apparentes et cela à l'aide de chaque instrument.
« Nous sommes maintenant dans les deux derniers mois de la mise en service avant que le JWST ne soit entièrement prêt pour sa mission scientifique. Nous avons encore des propriétés et des capacités importantes des instruments à tester et mesurer . Lorsque celles-ci seront terminées, nous serons prêts à commencer les grands programmes scientifiques que les astronomes et le public attendent avec impatience. Nous y sommes presque."

– Scott Friedman , responsable scientifique de la mise en service pour Webb, STScI
-Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, NASA Goddard
-Stefanie Milam, scientifique adjointe du projet Webb pour la science planétaire, NASA Goddard

J'ajoute un petit récapitulatif des instruments équipant le JWST qui pourrait être d'une certaine utilité, le moment venu.

NIRCam :

https://jwst.nasa.gov/content/observ...ts/nircam.html

La caméra proche infrarouge (NIRCam) est l'imageur principal du Webb qui couvrira la gamme de longueurs d'onde infrarouge de 0,6 à 5 microns. NIRCam détectera la lumière des premières étoiles et des galaxies en cours de formation, de la population d'étoiles des galaxies proches, ainsi que des jeunes étoiles, des objets de la Voie lactée et de la ceinture de Kuiper. NIRCam est équipé de coronographes, des instruments qui permettent aux astronomes de prendre des photos d'objets très faibles autour d'un objet lumineux central, comme dans les systèmes stellaires. Les coronographes de NIRCam fonctionnent en bloquant la lumière d'un objet plus lumineux, ce qui permet de voir l'objet plus faible à proximité, tout comme protéger le soleil de vos yeux avec une main levée peut vous permettre de vous concentrer sur la vue devant vous. Avec les coronographes, les astronomes espèrent déterminer les caractéristiques des planètes en orbite autour des étoiles proches.

NIRspec :

https://jwst.nasa.gov/content/observ...s/nirspec.html

Le spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) fonctionnera sur une gamme de longueurs d'onde de 0,6 à 5 microns. Un spectrographe (aussi parfois appelé spectromètre) est utilisé pour disperser la lumière d'un objet dans un spectre. L'analyse du spectre d'un objet peut nous renseigner sur ses propriétés physiques, notamment sa température, sa masse et sa composition chimique. Les atomes et les molécules de l'objet marquent en fait des lignes sur son spectre qui signalent de manière unique chaque élément chimique présent et peuvent révéler une mine d'informations sur les conditions physiques de l'objet. La spectroscopie et la spectrométrie sont parmi les outils les plus pointus pour explorer le cosmos.

De nombreux objets que le Webb étudiera, comme les premières galaxies à se former après le Big Bang, sont si faibles que le miroir géant du Webb doit les pointer pendant des centaines d'heures afin de collecter suffisamment de lumière pour former un spectre. Afin d'étudier des milliers de galaxies au cours de sa mission de 5 ans, le NIRSpec est conçu pour observer 100 objets simultanément. Le NIRSpec sera le premier spectrographe dans l'espace doté de cette remarquable capacité multi-objets. Pour rendre cela possible, les scientifiques et ingénieurs de Goddard ont dû inventer un système de micro-obturateur, nouvelle technologie pour contrôler la façon dont la lumière pénètre dans le NIRSpec.

Innovation NIRspec ( déjà décrite plus haut dans ce post mais remise ici pour rappeler ce miracle technologique):

Une technologie unique dans NIRSpec lui permet d'obtenir ces 100 spectres simultanés.

C'est un système micro-électromécanique appelé "réseau de micro-obturateurs". Les cellules à micro-obturateurs de NIRSpec, chacune à peu près aussi large qu'un cheveu humain, ont des volets qui s'ouvrent et se ferment lorsqu'un champ magnétique est appliqué. Chaque cellule peut être contrôlée individuellement, ce qui lui permet d'être ouverte ou fermée pour voir ou bloquer une partie du ciel.

C'est cette capacité de réglage qui permet à l'instrument de faire de la spectroscopie sur autant d'objets simultanément. Étant donné que les objets que NIRSpec regardera sont si éloignés et si faibles, l'instrument a besoin d'un moyen de bloquer la lumière des objets lumineux les plus proches. Les micro-obturateurs fonctionnent de la même manière que les personnes qui plissent les yeux pour se concentrer sur un objet en bloquant la lumière parasite.
(En savoir plus sur la technologie de micro-obturateur de NIRSpec https://jwst.nasa.gov/content/about/...oshutters.html .)

NIRISS :

https://jwst.nasa.gov/content/observ...ments/fgs.html

Le capteur de guidage fin (FGS) permet au Webb de pointer avec précision, de sorte qu'il peut obtenir des images de haute qualité. La partie imageur proche infrarouge et spectrographe sans fente du FGS/NIRISS sera utilisée pour étudier les objectifs scientifiques suivants : détection de la première lumière, détection et caractérisation des exoplanètes et spectroscopie de transit des exoplanètes.

FGS/NIRISS a une gamme de longueurs d'onde de 0,8 à 5,0 microns, et est un instrument spécialisé avec trois modes de fonctionnements principaux, dont chacun sélectionne une gamme de longueurs d'onde distincte. FGS est un "guide" qui aide à pointer le télescope.

MIRI :

https://webb.nasa.gov/content/observ...ents/miri.html

L'instrument à infrarouge moyen (MIRI) possède à la fois une caméra et un spectrographe qui voit la lumière dans la région de l'infrarouge moyen du spectre électromagnétique, avec des longueurs d'onde plus longues que ce que nos yeux perçoivent.

MIRI couvre la gamme de longueurs d'onde de 5 à 28 microns. Ses détecteurs sensibles lui permettront de voir la lumière décalée vers le rouge des galaxies lointaines, des étoiles nouvellement formées, des comètes faiblement visibles ainsi que des objets de la ceinture de Kuiper. La caméra de MIRI fournira une imagerie large bande à grand champ qui poursuivra l'astrophotographie à couper le souffle qui a engendré l'admiration universelle pour Hubble. Le spectrographe permettra une spectroscopie à résolution moyenne, fournissant de nouveaux détails physiques sur les objets distants qu'il observera.

[Anathorn]

Enthousiasmant !
Dans deux mois, la partie grandiose commence.

[zebular]

Je ne sais pas si ce bijoux va faire des découvertes, mais plus assurément, il va permettre de confirmer ou infirmer diverses théories dans des domaines variés.
Et ouvrir le champ vers de nouvelles suggestions qu'il faudra à nouveau aller explorer avec des instruments encore plus fous.

[Deedee81]

Salut,

avec des instruments encore plus fous.

ils sont en cours
(des projets en cours, en stade de conception ou juste d'idée, c'est pas ce qui manque, et c'est je trouve très rassurant )

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Doucement les gars ! Pour l'instant nous en sommes là...

Vérifications des différents modes de fonctionnement sur chaque instruments du JWST.

https://www.jwst.nasa.gov/content/we...ereIsWebb.html

Chaque instrument possède plusieurs modes de fonctionnement. Lors de la mise en service, nous testons, étalonnons, vérifions et finalement approuvons chaque mode, au terme de ce long processus, cela signifie qu'ils seront prêts pour les opérations scientifiques.

L'image ci-dessous sera mise à jour pour suivre les approbations finales au cours des 2 prochains mois de mise en service.

REMARQUE : La vérification du mode et les approbations ne se produisent pas dans l'ordre indiqué. La liste suivante des modes de fonctionnement des instruments sera détaillée dans un futur blog.

https://www.jwst.nasa.gov/content/we...2.0-1100px.png

NIRCAM : Imagerie | Spectroscopie sans fente à champ large | Coronagraphie | Observations de séries temporelles – imagerie | Observations de séries chronologiques – grism

NIRSPEC : Spectroscopie multi-objets | Spectroscopie à fente fixe | Spectroscopie d'unité de champ intégrale | Série chronologique d'objets lumineux

NIRISS : Spectroscopie mono-objet sans fente | Spectroscopie sans fente à champ large | Interférométrie à masquage d'ouverture | Imagerie (parallèle uniquement)

MIRI : Imagerie | Spectroscopie basse résolution | Spectroscopie moyenne résolution | Imagerie coronarographique

[tezcatlipoca]

Bonjour,

Article du blog reprenant plus en détails les infos du post précédent.

Dix-sept modes de découverte : activités de mise en service finales du Webb

https://blogs.nasa.gov/webb/

Avec l'optique et les instruments du télescope alignés, l'équipe est en train de mettre en service les quatre instruments scientifiques de l'observatoire. Il existe 17 "modes" d'instruments différents à explorer pour nous préparer au début des opérations scientifiques cet été. Une fois que nous aurons approuvé le fonctionnement de ces 17 modes, le télescope spatial James Webb sera prêt à commencer ses observations.

Dans cet article, nous décrirons les 17 modes. Les lecteurs sont encouragés à suivre pendant que l'équipe les coche un par un sur le tracker de "Où en est le Webb" . Chaque mode comporte un ensemble d'observations et d'analyses qui doivent être vérifiées, et il est important de noter que l'équipe ne prévoit pas de les compléter dans l'ordre indiqué ci-dessous. Certains modes ne seront vérifiés qu'à la toute fin de la mise en service.

Pour chaque mode, nous avons également sélectionné un exemple représentatif d'objectif scientifique qui sera observé au cours de la première année. Ce ne sont que des exemples, chaque mode sera utilisé sur de nombreuses cibles, et la plupart d'entre elles seront observées avec plus d'un instrument et/ou selon plusieurs modes. La liste détaillée des observations évaluées par des investigateurs déjà enregistrés pour la première année de science s'étend de notre système solaire jusqu' aux galaxies les plus lointaines.

1. Imagerie par caméra proche infrarouge (NIRCam). L'imagerie proche infrarouge prendra des images dans une partie de la lumière visible au proche infrarouge, de 0,6 à 5,0 micromètres de longueur d'onde. Ce mode sera utilisé pour presque tous les aspects de la science du Webb, des champs profonds de galaxies, des régions de formation d'étoiles aux planètes de notre propre système solaire. Un exemple de cible dans un des programmes du cycle 1 utilisant ce mode : le Hubble Ultra-Deep Field .

2. Spectroscopie sans fente à champ large NIRCam. La spectroscopie sépare la lumière détectée en couleurs individuelles. La spectroscopie sans fente diffuse la lumière dans tout le champ de vision de l'instrument afin que nous puissions voir les couleurs de chaque objet visible dans le champ. La spectroscopie sans fente dans NIRCam était à l'origine un mode d'ingénierie utilisé pour aligner le télescope, mais les scientifiques ont réalisé qu'il pouvait également être utilisé pour la science. Exemple de cible : Les quasars lointains.

3. Coronographie NIRCam . Lorsqu'une étoile a des exoplanètes ou des disques de poussière en orbite autour d'elle, sa luminosité éclipsera généralement la lumière réfléchie ou émise par les objets beaucoup plus faibles qui l'entourent. La coronographie utilise un disque noir dans l'instrument pour bloquer la lumière des étoiles afin de détecter la lumière de ses planètes. [U][I][I]Exemple de cible : l'exoplanète géante gazeuse HIP 65426 b.

4. Observations de séries temporelles NIRCam – imagerie. La plupart des objets astronomiques changent sur des échelles de temps qui sont grandes par rapport aux durées de vie humaines, mais certaines changent assez rapidement pour que nous les percevions. Les observations de séries chronologiques lisent rapidement les détecteurs des instruments pour surveiller ces changements. Exemple de cible : naine blanche pulsante appelée magnétar .

5. Observations de séries chronologiques NIRCam – grisme. Lorsqu'une exoplanète traverse le disque de son étoile hôte, la lumière de l'étoile peut traverser l'atmosphère de la planète, permettant aux scientifiques de déterminer les constituants de l'atmosphère avec cette technique spectroscopique. Les scientifiques peuvent également étudier la lumière réfléchie ou émise par une exoplanète, lorsqu'une exoplanète passe derrière son étoile hôte. Exemple de cible : pluie de lave sur l'exoplanète ayant la taille d'une super-Terre, 55 Cancri e.

6. Spectroscopie multi-objets par spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec). Bien que la spectroscopie sans fente obtienne des spectres de tous les objets dans le champ de vision, elle permet également aux spectres de plusieurs objets de se chevaucher, et la lumière de fond réduit la sensibilité. NIRSpec a un dispositif de micro-obturateur avec un quart de million de minuscules obturateurs contrôlables. Ouvrir un obturateur là où il y a un objet intéressant et fermer les obturateurs là où il n'y en a pas permet aux scientifiques d'obtenir des spectres propres de jusqu'à 100 sources à la fois. Exemple de cible : le champ profond de l'Extended Groth Strip .

7. Spectroscopie à fente fixe NIRSpec. En plus du réseau de micro-obturateurs, NIRSpec possède également quelques fentes fixes qui offrent la sensibilité ultime pour la spectroscopie sur des cibles individuelles. Exemple de cible : détecter la lumière d'une source d'ondes gravitationnelles appelée kilonova .
8. Spectroscopie d'unité de champ intégrale NIRspec. La spectroscopie d'unité de champ intégrale produit un spectre sur chaque pixel dans une petite zone, au lieu d'un seul point, pour un total de 900 éléments spatiaux/spectraux. Ce mode donne les données les plus complètes sur une cible individuelle. Exemple de cible : une galaxie lointaine boostée par lentille gravitationnelle .

9. Série chronologique d'objets brillants NIRspec. NIRSpec peut obtenir une observation spectroscopique en série chronologique d'exoplanètes en transit et d'autres objets qui changent rapidement dans le temps. Exemple d'objectif : suivre une exoplanète chaude de la taille d'une super-Terre sur une orbite complète pour cartographier la température de la planète .

10. Imageur proche infrarouge et spectrographe sans fente (NIRISS) spectroscopie sans fente à objet unique. Pour observer les planètes autour de certaines des étoiles les plus brillantes à proximité, NIRISS floute l'étoile et diffuse la lumière sur de nombreux pixels pour éviter de saturer les détecteurs. Exemple de cible : petites exoplanètes potentiellement rocheuses TRAPPIST-1b et 1c .

11. Spectroscopie sans fente à champ large NIRISS. NIRISS comprend un mode de spectroscopie sans fente optimisé pour trouver et étudier les galaxies lointaines. Ce mode sera particulièrement précieux pour certaines découvertes. Exemple de cible : recherche parallèle de galaxies actives formant des étoiles .

12. Interférométrie de masquage d'ouverture NIRISS. NIRISS a un masque pour bloquer la lumière de 11 des 18 segments de miroir primaires dans un processus appelé interférométrie de masquage d'ouverture. Cela fournit une imagerie à contraste élevé, où les sources faibles à côté de sources lumineuses peuvent être vues et résolues pour l' imagerie. Exemple de cible : une étoile binaire avec des vents stellaires en collision .

13. Imagerie NIRISS. En raison de l'importance de l'imagerie dans le proche infrarouge, NIRISS dispose d'une capacité d'imagerie qui fonctionne comme une sauvegarde de l'imagerie NIRCam. Scientifiquement, ceci est utilisé principalement pendant que d'autres instruments mènent simultanément une autre étude, de sorte que les observations imagent une zone totale plus grande. Exemple de cible : un amas de galaxies à lentille gravitationnelle de Hubble Frontier Field .

14. Imagerie par instrument infrarouge moyen (MIRI). Tout comme l'imagerie en proche infrarouge avec NIRCam sera utilisée sur presque tous les types de cibles du Webb, l'imagerie MIRI étendra la plage des images du Webb de 5 à 27 microns, longueurs d'onde de l'infrarouge moyen. L'imagerie dans l'infrarouge moyen nous montrera, par exemple, les distributions de poussière et de gaz froid dans les régions de formation d'étoiles de notre propre galaxie, la Voie lactée ainsi que dans d'autres galaxies. Exemple de cible : la galaxie voisine Messier 33 .

15. Spectroscopie MIRI basse résolution. À des longueurs d'onde comprises entre 5 et 12 microns, la spectroscopie à basse résolution de MIRI peut étudier des sources plus faibles que sa spectroscopie à résolution moyenne. La basse résolution est souvent utilisée pour étudier la surface des objets, par exemple pour déterminer leur composition. Exemple de cible : Charon, la lune de Pluton.

16. Spectroscopie à résolution moyenne MIRI. MIRI peut effectuer une spectroscopie de champ intégrale sur toute sa gamme de longueurs d'onde dans l'infrarouge moyen, de 5 à 28,5 microns. C'est là que les émissions de molécules et de poussières présentent des signatures spectrales les plus fortes. Exemples de cibles : molécules des disques planétaires .

17. Imagerie en coronographie de MIRI. MIRI a deux types de coronographie : un spot qui bloque la lumière et trois coronographes à masque de phase à quatre quadrants. Ceux-ci seront utilisés pour détecter directement les exoplanètes et étudier les disques de poussière autour de leurs étoiles hôtes. Exemple de cible : rechercher des planètes autour de notre étoile voisine la plus proche Alpha Centauri A .

- Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb, Goddard Space Flight Center de la NASA

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

http://www.astrosurf.com/uploads/mon...16561051a0.png

Le télescope spatial James Webb de la NASA, un partenariat avec l'ESA (Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne (ASC), publiera ses premières images et données spectroscopiques en couleur le 12 juillet 2022.

https://www.nasa.gov/feature/goddard...pe-coming-soon

L'observatoire le plus grand et le plus complexe jamais lancé dans l'espace, JWST a traversé une période de préparation de six mois avant de pouvoir commencer ses travaux scientifiques, en calibrant ses instruments dans son environnement spatial et en alignant ses miroirs. Ce processus minutieux, sans parler des années de développement de nouvelles technologies et de planification de la mission , a abouti aux premières images et données : une démonstration du Webb à sa pleine puissance, prêt à commencer sa mission scientifique et à dévoiler l'univers en infrarouge.

"Alors que nous approchons de la fin de la préparation de l'observatoire, nous sommes à la veille d'une période de découverte incroyablement passionnante. La sortie des premières images en couleur nous offrira à tous, un moment unique pour nous émerveiller devant une vision que l'humanité n'a jamais contemplé auparavant », affirme Eric Smith, scientifique du programme Webb au siège de la NASA. "Ces images seront l'aboutissement de décennies de dévouement, de talent et de rêves, mais elles ne seront aussi qu'un début."

Réalisation des premières images du Webb

Décider ce que Webb devrait regarder en premier a été un projet de plus de cinq ans, entrepris par un partenariat international entre la NASA, l'ESA, l'ASC et le Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, qui abrite les opérations scientifiques et de mission du Webb.

"Nos objectifs pour les premières images et données sont à la fois de présenter les capacités instrumentales du télescope et de prévisualiser la mission scientifique à venir", déclare l'astronome Klaus Pontoppidan, scientifique du projet au STScI. "Ils sont certains d'obtenir un 'wow' tant attendu pour les astronomes et le public."

Une fois que chacun des instruments aura été calibré, testé et que le feu vert aura été donné par ses équipes scientifiques et d'ingénierie, les premières images et observations spectroscopiques seront réalisées. L'équipe passera en revue une liste de cibles qui ont été présélectionnées et priorisées par un comité international, pour explorer les puissantes capacités du JWST. Ensuite, l'équipe recevra les données des scientifiques des instruments et les formaliseront en images pour les astronomes et le public.

"Je me sens très privilégiée d'en faire partie", nous dit Alyssa Pagan, développeur de visuels scientifiques au STScI. "En règle générale, le processus allant des données brutes du télescope à l'image finale desquelles nous obtenons des informations scientifiques peut prendre de quelques semaines à un mois", explique Pagan.

Que verrons-nous ?

Alors que la planification minutieuse des premières images en couleur est en cours depuis longtemps, le nouveau télescope est si puissant qu'il est difficile de prédire exactement à quoi ressembleront ses premières images. "Bien sûr, il y a des choses que nous attendons et espérons voir, mais avec un nouveau télescope et ces nouvelles données infrarouges à haute résolution, nous ne le saurons pas tant que nous ne les aurons pas vu", convient Joseph DePasquale, principal développeur de visuels scientifiques au STScI.

Les premières images d'alignement ont déjà démontré la netteté sans précédent de l'imagerie infrarouge. Cependant, ces nouvelles images seront les premières en couleur et les premières à révéler toutes les capacités scientifiques du télescope. En plus de l'imagerie, le Webb fournira des données spectroscopiques, des informations détaillées que les astronomes peuvent lire dans la lumière. Le premier ensemble d'images mettra en évidence les thèmes scientifiques qui ont inspiré la mission et qui sont au centre de ses travaux : l'univers primitif, l'évolution des galaxies à travers le temps, le cycle de vie des étoiles et des autres mondes. Toutes les données de mise en service prises lors de l'alignement du télescope et de la préparation des instruments seront également rendues publiques.

Et après ?

Après avoir capturé ses premières images, les observations scientifiques commenceront, continuant à explorer les thèmes scientifiques clés de la mission. Les équipes ont déjà demandé par le biais d'un processus compétitif, du temps d'observation avec le télescope, dans ce que les astronomes appellent le premier "cycle", ou première année d'observations. Les observations sont programmées avec soin pour tirer le meilleur parti du temps d'utilisation.
Ces observations marquent le début officiel des opérations scientifiques, le travail pour lequel il a été conçu. Les astronomes utiliseront le JWST pour observer l'univers infrarouge, analyser les données collectées et publier des articles scientifiques sur leurs découvertes.

Au-delà de ce qui est déjà prévu, il y a des découvertes inattendues que les astronomes ne peuvent anticiper. Un exemple, en 1990, lors du lancement du télescope spatial Hubble, l'énergie noire était totalement inconnue. Aujourd'hui, c'est l'un des domaines les plus passionnants de l'astrophysique. Que va découvrir le Webb ?

Le télescope spatial James Webb est le plus puissant observatoire scientifique spatial au monde. Il 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.

Christine Pulliam
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland

[Anathorn]

la première image de l'Univers lointain captée par le JWST :

[Deedee81]

Salut,

Excellent ça. Ca vient d'où ?