Les miroirs de James Webb sont presque, mais pas tout à fait, refroidis
Le télescope spatial James Webb de la NASA est sur le point d'achever la septième et dernière étape de son processus d'alignement. Avec son instrument MIRI maintenant refroidi à sa température de fonctionnement , le télescope approche de sa température globale finale et froide car il refroidit également.
"Maintenant que les instruments sont à leurs températures de fonctionnement, les miroirs du télescope continueront également à se refroidir jusqu'à leurs températures finales, mais ils n'y sont pas encore tout à fait", écrit Jonathan Gardner, scientifique principal adjoint du projet Webb au Goddard Space Flight Center de la NASA. « Les segments du miroir primaire et le miroir secondaire sont en béryllium (recouvert d'or). Aux températures cryogéniques, le béryllium a une longue constante de temps thermique, ce qui signifie qu'il met beaucoup de temps à se refroidir ou à se réchauffer. Les segments du miroir primaire refroidissent encore, très lentement.
L'un des problèmes que les concepteurs de missions spatiales doivent résoudre est que la plupart des matériaux changent de forme en refroidissant. Si les segments du miroir étaient en verre, par exemple, ils se déformeraient lorsque leurs températures changeraient, ce qui signifierait que le travail minutieux d'alignement du miroir serait perdu. C'est pourquoi le miroir est fait de béryllium, qui a une propriété appelée faible dilatation thermique, ce qui signifie qu'il change très peu de forme lorsqu'il est chauffé. Cela signifie que même lorsque les segments de miroir primaires refroidissent, ils n'affectent pas le processus d'alignement du télescope.
En plus des 18 segments du miroir primaire, dont la température varie actuellement entre 34,4 kelvins et 54,5 kelvins, il y a aussi le miroir secondaire à considérer. Ce petit miroir rond se trouve au bout d'un long bras de flèche et est actuellement à une température plus froide de 29,4 kelvins car il est situé plus loin des sources de chaleur.
Les segments de miroir sont maintenant suffisamment froids, à moins de 55 kelvins, pour ne pas empêcher MIRI de prendre des lectures scientifiques. Cependant, l'équipe espère qu'ils se refroidiront davantage, de 0,5 à 2 kelvins, ce qui permettrait à MIRI de prendre des mesures encore plus précises. La température exacte qu'ils atteignent est liée à la façon dont le télescope et son immense pare-soleil pointent vers le soleil. L'angle auquel le télescope est par rapport au soleil dépend de la cible qu'il regarde, et cet angle modifie la température du télescope au fil du temps.
Lorsque Webb commencera ses opérations scientifiques cet été, on s'attend à ce que sa température moyenne baisse un peu plus à mesure que la direction dans laquelle il pointe est modifiée.