Le miroir du J Webb

[Naos46]

Bonsoir à tous

Le miroir du J Webb est en béryllium, ce matériau est gris comment peut-il servir de miroir ?
D'autant plus qu'il est recouvert d'or.

Merci
-----

[bb98]

Bonjour

La "couche réflectrice" est conçue pour l'infra rouge. C'est bien
une couche d'or qui est utilisée.

Sa "couleur" , dans le visible, est de peu d'importance; elle
est, essentiellement, "dorée"... à notre oeil. Il faudra demander
à un animal dont l'oeil est sensible aux infra rouges quelle ...
"couleur" il "détecte"

La mission première du JWST n'est pas dans le visible, contrairement
à celle du HST

Bien sûr, attendre d'autres avis

[Tawahi-Kiwi]

Le miroir du J Webb est en béryllium, ce matériau est gris comment peut-il servir de miroir ?
D'autant plus qu'il est recouvert d'or.

Le materiau qui compose le miroir d'un telescope et la couche reflectrice sont deux choses differentes.
Par exemple, le Hubble Space Telescope a une structure en epoxy et carbone sur lequel se trouve un miroir en verre fait aussi leger que possible (le verre etant assez lourd)
La couche reflectrice est faite d'aluminium avec du fluorure de magnesium pour proteger cette couche et pour d'autres proprietes optiques.


Source: ESA
Du coup, avant la deposition de la couche reflectrice, le miroir etait plus ou moins transparent et on voit la structure supportrice au travers.

Pour James Webb, on utilise du beryllium qui a l'avantage d'etre tres leger (75% du poids du verre) et d'etre tres resistant aux contraintes mecaniques et thermiques (=> pas de deformation), conducteur et non magnetique (un peu le materiau ideal pour l'aerospatiale).
Le desavantage est que c'est assez cher (par comparaison a d'autres materiaux) et que c'est cassant (un materiau tres rigide etant generalement cassant) (en plus d'etre toxique).
Tout comme le verre, vu qu'il n'est pas tres bon reflecteur, il faut y deposer une couche reflectrice un fois la surface du miroir terminee.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

Le site de la NASA sur les miroirs de JWST est en fait assez informatif, et les miroirs de beryllium polis semblent plus reflectifs que ce que j'aurais imagine. Mais on ne peut pas tout avoir (resistance mecanique & materiau tres leger ET bonne qualite optique pour un instrument qui doit etre sans faille)

Il semble y avoir une couche silice recouvrant la pellicule d'or egalement pour proteger cette derniere (role similaire au MgF₂ sur le miroir d'HST)



https://www.jwst.nasa.gov/content/ob...ors/index.html

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

En résumé, pour un miroir classique on prend du verre, on le polit soigneusement, puis on applique une couche d'alu qui va lui donner ses propriétés réfléchissantes.
Pour le JWST le verre est remplacé par le béryllium déjà réfléchissant par lui même comme la plupart des métaux et l'alu par le l'or qui va améliorer ses propriétés réfléchissantes dans l'IR.

[Naos46]

Merci à tous

Et ce miroir n'est pas fait pour la lumière visible mais pour l'infrarouge comme le dit bb98 ?
Si oui, pourquoi pas ? C'est dommage !

[pm42]

Et ce miroir n'est pas fait pour la lumière visible mais pour l'infrarouge comme le dit bb98 ?

En effet.

Si oui, pourquoi pas ? C'est dommage !

Pourquoi serait ce dommage ? On n'envoie pas ce genre de téléscope pour faire de jolies images mais pour faire de la science. Compte tenu du redshift, cela permettra d'observer plus loin ou plus près du big bang (c'est la même chose). La NASA dit que Hubble pouvait voir des « galaxies enfant », tandis que James-Webb verra des « bébés galaxies ».
De plus, observer dans l'infrarouge permettra également de voir dans les nébuleuses où se forment les étoiles alors qu'elles sont opaques à la lumière visible. Idem pour la spectroscopie des exoplanètes afin de détecter les dérivés du carbone.

Enfin, dans le visible, on sait construire de très grands téléscopes au sol alors que pour faire ce va faire le James Webb, il faut être dans l'espace.

[Anathorn]

Et ce miroir n'est pas fait pour la lumière visible mais pour l'infrarouge comme le dit bb98 ?
Si oui, pourquoi pas ? C'est dommage !

ha ba non ce n'est pas dommage : il y a évidemment de bonnes raisons a ce choix.
Entre autre : dans le spectre visible, on voit beaucoup moins loin à travers la poussière cosmique.
Mais ne t'inquiètes pas ; ca donnera quand même des images visibles.
Tout comme une caméra infrarouge terrestre donne aussi des images visibles.
Et après ça il y a même l'application de filtres pour mettre en évidence ceci ou cela.
Donc non, ça n'a rien de "dommage", c'est un choix éclairé (si je puis dire ) fait par des professionnels qui ont des objectifs précis.

...croisement

[Tawahi-Kiwi]

Pour le JWST le verre est remplacé par le béryllium déjà réfléchissant par lui même comme la plupart des métaux et l'alu par le l'or qui va améliorer ses propriétés réfléchissantes dans l'IR.

En regardant les donnees de reflectance pour le beryllium, l'amelioration avec l'or n'est pas evidente. La reflectivite est aussi bien, voire mieux que l'or pour les grandes longueurs d'onde. Il y a peut etre une autre raison que la pure reflectance pour expliquer la presence d'or dans ce cas-ci (ex: reflectance dans le visible, legerement amelioree par l'or; amelioration de la rugosite du poli; prevention contre la formation d'oxyde de beryllium ?) .


Reflectance du beryllium
Source: Photonics.com

T-K

[Gilgamesh]

J'ai l'impression que l'or fait mieux dans l'IR proche : https://www.edmundoptics.fr/knowledg...rror-coatings/

[Gilgamesh]

Merci à tous

Et ce miroir n'est pas fait pour la lumière visible mais pour l'infrarouge comme le dit bb98 ?
Si oui, pourquoi pas ? C'est dommage !

En gros on se répartit la tâche entre les télescopes au sol et ceux en orbite. A diamètre égale un grand miroir dans l'espace coûte au moins dix fois plus cher. Il est donc intéressant de réserver ces instruments coûteux à des observations impossibles depuis le sol du fait de l'opacité de l'atmosphère comme le domaine gamma, X ou IR.

[JPL]

En outre cela n’interdit pas à ce miroir de refléter aussi le domaine visible. Après, tout est question des bandes optiques sélectionnées en post-traitement pour les études précises que l’on veut faire. Le domaine visible est limité non seulement par le redshift pour les galaxies lointaines, mais aussi par le fait que la bande de lumière "visible" au sens humain du terme, est occultée par les nuages de poussières, contrairement aux infrarouges.

De toute façon il faut être bien conscients que même les images que nous donnent Hubble dans le domaine visible ont été post-traitées pour la colorimétrie.

Il en est de même pour les appareils de photo numériques, et pire encore pour celles des smartphones car les capteurs détectent aussi une petite quantité d’IR. Le post-traitement qui nous donne les images que nous affichons a, entre autre choses, le but de corriger ce déséquilibre.

[Anathorn]

J'ai la boule à la gorge : l'origami est prêt à se déployer, il faut qu'aucune étape ne foire, et vu la complexité et le nombre d'étapes, j'ai la boule à la gorge qui va descendre dans le ventre pendant les 5 mois de son déploiement ^^
Quand je vois l'animation, avec tout ce qui peut foirer, je stresse.
Si je faisais partie de l'équipe je n'en menerais vraiment pas large...
Ca doit être pour ça qu'ils ne m'ont pas pris
Mais je n'ai jamais été aussi anxieux avant un lancement, cette mission est trop importante... et si complexe !
Ce truc est de loin l'outil le plus ambitieux de l'histoire spatiale robotisée, qui pourtant est assez riche.
Pour rappel, l'animation terrifiante (désolé, mais c'est en anglais...) =>
https://www.youtube.com/watch?v=v6ih...orthropGrumman

[Ernum]

Salut,

En regardant les donnees de reflectance pour le beryllium, l'amelioration avec l'or n'est pas evidente. La reflectivite est aussi bien, voire mieux que l'or pour les grandes longueurs d'onde. Il y a peut etre une autre raison que la pure reflectance pour expliquer la presence d'or dans ce cas-ci (ex: reflectance dans le visible, legerement amelioree par l'or; amelioration de la rugosite du poli; prevention contre la formation d'oxyde de beryllium ?) .


Reflectance du beryllium
Source: Photonics.com

T-K

Dans le document en question (si mon traducteur auto fait bien son travail), on y lit que la nature granuleuse du berylium limite le polissage.

Sinon, pour éclairer la discussion, quelques caractéristiques du bouzin et de sa mission:

PRIMARY MIRROR	21.4 feet (6.5 meter) diameter aperture
WAVELENGTH COVERAGE	0.6 to 28.5 microns
DIFFRACTION LIMIT	2.0 microns
ONE-YEAR SKY COVERAGE	100%
ORBIT	940,000 miles (1.5 million km) from Earth at the Second La- grange Point (L2)
MISSION LIFETIME	5 years (10-year goal)
TELESCOPE OPERATING TEMPERATURE	Approximately 45 Kelvin (-380 ̊F; -228 ̊Celsius)
MASS	Approximately 6,500 kg

Source admirez la taille de l'engin (photo de l'équipe de montage).

[obi76]

J'ai la boule à la gorge : l'origami est prêt à se déployer, il faut qu'aucune étape ne foire, et vu la complexité et le nombre d'étapes, j'ai la boule à la gorge qui va descendre dans le ventre pendant les 5 mois de son déploiement ^^
Quand je vois l'animation, avec tout ce qui peut foirer, je stresse.

Effectivement c'est impressionnant.
Question naïve : c'est quoi l'objectif de la triple/quadruple épaisseur de toile (ou je ne sais pas trop quoi) qu'on déploie en dessous ?

EDIT : je viens de trouver : c'est le bouclier thermique + radiateur pour dégager la chaleur de l'électronique... impressionnant

[Ernum]

D'autant que contrairement à Hubble, là pas question d'aller réparer la bestiole si problème, L2 c'est loin.

[Tawahi-Kiwi]

j'ai la boule à la gorge qui va descendre dans le ventre pendant les 5 mois de son déploiement ^^
Quand je vois l'animation, avec tout ce qui peut foirer, je stresse.
Si je faisais partie de l'équipe je n'en menerais vraiment pas large...

Pour avoir suivi le blackout de Curiosity en direct juste a cote de responsables d'instruments...ils n'en menaient pas large..... et c'etait 8 petites minutes....

alors ici j'ose pas imaginer l'anxiete accumulee durant toute cette phase de deploiement du JWST.

on y lit que la nature granuleuse du berylium limite le polissage.

Oui, pour une raison que j'ignore, le frittage du beryllium en poudre ne semble pas etre possible (ou pas adequat pour cette usage), du coup; la qualite du poli doit en souffrir un peu.

T-K

[Dakitess]

Dans les animations, les déploiement sur axe rotatif n'induisent jamais de réaction opposée par conservation du moment, donc de rotation du bâti :

- Est-ce pour simplifier aux yeux du grand public ?
- Est-ce que ça a lieu et ce sera rattrapé après, via RCS / IRW ?
- Est-ce que les systèmes de contrôle d'attitude compense "en instantané", essentiellement via IRW ?

[JPL]

Irw ?

[Dakitess]

Internal Reaction Wheel, les roues à / de réaction

[JPL]

D’accord, je connaissais le principe, mais pas l’acronyme.

[pm42]

Internal Reaction Wheel, les roues à / de réaction

Tu es sur ? "Internal Reaction Wheel" n'est pas vraiment quelque chose qui est souvent utilisé (dans les 900 références sur le Net).
Reaction Wheel est plus fréquent : https://en.wikipedia.org/wiki/Reaction_wheel.

[Dakitess]

Déformation liée à KSP j'imagine, on parle toujours d'IRW pour Internal Reaction Wheel, ce qui ne change pas vraiment grand chose et sonne juste : il s'agit bien de roue à réaction relativement interne ^^

Mais du coup, puisque globalement tous les machins et bidules que l'on envoie et devant maintenir une attitude donnée, exploitent ces dispositifs, qu'en est-il de ma question ?

Très belle animation au passage, on en voit pas souvent des aussi cools et détaillées !

[pm42]

KSP

L'abus de TLA nuit gravement à la lisibilité.

P.S : TLA = three letters acronym.

[Anathorn]

alors ici j'ose pas imaginer l'anxiete accumulee durant toute cette phase de deploiement du JWST.

La prière 4 fois par jour en direction du JSWT...

Tu es sur ? "Internal Reaction Wheel" n'est pas vraiment quelque chose qui est souvent utilisé (dans les 900 références sur le Net).

En fait, dans l'industrie spatiale, on appelle ça un actionneur gyroscopique, abrégé CMG (Control momentum gyroscope) en anglois.
On dit surtout un "gyro" en abrégé.
Donc RCS + gyro.
Mais pour le contrôle d'attitude, ce sont les gyro qui opèrent dans le cas du JSWT, les RCS ça consomme des précieux ergols, et ils sont ici utilisés pour maintenir l'orbite au L2, les gyro, c'est gratos (soleil).

[Anathorn]

Notons d'ailleurs que la durée de vie relativement courte du JWST (5 ans et demi) est due à la limitation de ses réservoirs RCS !
Car les gyro sont incapables d'injecter du Dv, contrairement aux RCS, pour rester à L2.
Quand les reserves d'ergols RCS seront a sec, le JWST ne sera plus capable de tenir son orbite bien longtemps.

[Dakitess]

J'espère que comme la plupart des missions "robotisés" cette estimation de temps sera largement pessimiste et que ça pourrait durer le double en définitive avec une consommation moindre que prévue des ergols. 5-6 ans... Ca fait court au regard des coûts et difficultés du projet !