Le télescope spatial James Webb de la NASA est vu avec son pare-soleil révolutionnaire à cinq couches entièrement déployé, debout dans la salle blanche de Northrop Grumman à Redondo Beach, Californie. Crédit :NASA/Chris Gunn
Le pare-soleil du télescope spatial James Webb de la NASA a réussi un test essentiel à la préparation de l'observatoire pour son lancement en 2021. Les techniciens et les ingénieurs ont entièrement déployé et tendu chacune des cinq couches du pare-soleil, en mettant avec succès le pare-soleil dans la même position qu'il sera à un million de kilomètres de la Terre.
"C'était la première fois que le pare-soleil était déployé et tendu par l'électronique du vaisseau spatial et avec le télescope présent au-dessus. Le déploiement est donc visuellement époustouflant, et c'était difficile à accomplir, " dit James Cooper, Gestionnaire de pare-soleil du télescope Webb de la NASA au Goddard Space Flight Center de la NASA, Ceinture verte, Maryland.
Pour observer des parties éloignées de l'univers que les humains n'ont jamais vues auparavant, l'observatoire Webb est doté d'un arsenal de technologies révolutionnaires, ce qui en fait le télescope spatial le plus sophistiqué et le plus complexe jamais créé. Parmi les plus difficiles de ces technologies se trouve le pare-soleil à cinq couches, conçu pour protéger les miroirs et les instruments scientifiques de l'observatoire de la lumière et de la chaleur, principalement du Soleil.
En tant que télescope optimisé pour la lumière infrarouge, il est impératif que l'optique et les capteurs de Webb restent extrêmement froids, et son pare-soleil est essentiel pour réguler la température. Webb a besoin d'un déploiement réussi de pare-soleil en orbite pour atteindre ses objectifs scientifiques.
Après avoir assemblé avec succès l'ensemble de l'observatoire, les techniciens et les ingénieurs ont ensuite déployé et mis en tension les cinq couches de son pare-soleil de la taille d'un court de tennis, qui est conçu pour garder ses optiques et ses capteurs à l'ombre et à l'abri des interférences. Crédit :NASA/Chris Gunn
Le pare-soleil sépare l'observatoire en un côté chaud qui fait toujours face au Soleil (les modèles thermiques montrent que la température maximale de la couche la plus externe est de 383 Kelvin ou environ 230 degrés Fahrenheit), et un côté froid qui fait toujours face à l'espace lointain (avec la couche la plus froide ayant une température minimale modélisée de 36 Kelvin, ou environ moins 394 degrés Fahrenheit). L'oxygène présent dans l'atmosphère terrestre gèlerait solidement aux températures rencontrées sur le côté froid du pare-soleil, et un œuf pouvait facilement être bouilli avec la chaleur rencontrée sur l'extrémité chaude.
Webb a réussi d'autres tests de déploiement au cours de son développement. Tout aussi importants étaient la résolution réussie des problèmes découverts par ces déploiements antérieurs et les tests environnementaux des éléments de l'engin spatial. Comme avant, les techniciens ont utilisé des poulies et des poids compensant la gravité pour simuler l'environnement zéro g qu'il connaîtra dans l'espace. En surveillant attentivement le déploiement et la tension de chaque couche individuelle, Les techniciens Webb s'assurent qu'une fois en orbite, ils fonctionneront parfaitement.
"Ce test a montré que le système de pare-soleil a survécu aux tests environnementaux des éléments du vaisseau spatial, et nous a appris les interfaces et les interactions entre le télescope et les parties pare-soleil de l'observatoire, " ajouta Cooper. " Un grand merci à tous les ingénieurs et techniciens pour leur persévérance, concentration et d'innombrables heures d'efforts pour atteindre ce jalon."
Le pare-soleil se compose de cinq couches d'un matériau polymère appelé Kapton. Chaque couche est revêtue d'aluminium déposé en phase vapeur, pour réfléchir la chaleur du Soleil dans l'espace. Les deux couches les plus chaudes exposées au soleil ont également un revêtement en "silicium dopé" (ou silicium traité) pour les protéger du rayonnement ultraviolet intense du Soleil.
Chaque couche du pare-soleil Kapton de la NASA Webb est de taille unique, en forme de, et ont un motif spécial anti-déchirure pour ajouter de la durabilité aux membranes qui sont aussi fines qu'un cheveu humain. Crédit :Northrop Grumman
Pour collecter la lumière de certaines des premières étoiles et galaxies à se former après le Big Bang, le télescope avait besoin à la fois du plus grand miroir jamais lancé dans l'espace, et le pare-soleil qui a l'envergure d'un court de tennis entier. En raison de la taille du télescope, exigences de forme et de performances thermiques, le pare-soleil doit être à la fois grand et complexe. Mais il doit également s'adapter à l'intérieur d'un carénage standard de charge utile de fusée de 16 pieds (5 mètres) de diamètre, et également se déployer de manière fiable dans une forme spécifique, tout en éprouvant l'absence de gravité, sans erreur.
Suite au test réussi de pare-soleil de Webb, les membres de l'équipe commenceront le long processus de repliement parfait du pare-soleil dans sa position rangée pour le vol, qui occupe un espace beaucoup plus petit que lorsqu'il est complètement déployé. Puis, l'observatoire sera soumis à des tests électriques complets et à une autre série de tests mécaniques qui émulent l'environnement de vibration du lancement, suivi d'un dernier cycle de déploiement et d'arrimage au sol, avant son vol dans l'espace.
Webb sera le premier observatoire mondial des sciences spatiales. Il résoudra les mystères de notre système solaire, regarder au-delà des mondes lointains autour d'autres étoiles, et sonder les structures et les origines mystérieuses de notre univers et notre place dans celui-ci. Webb est un projet international mené par la NASA avec ses partenaires, ESA (Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne.
