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JWST une nouvelle ère pour la planétologie

Le successeur de Hubble, le James Webb Space Telescope (JWST), est terminé. Il doit encore subir une batterie de tests, avant d’être lancé fin 2018. Le potentiel de cet instrument dans le domaine de la planétologie est tel que plusieurs astronomes de PlanetS planchent déjà sur des demandes de temps d’observation.

«On pourra percer les nuages et analyser les atmosphères des exoplanètes!» L’enthousiasme de David Ehrenreich est communicatif. «le JWST nous dira s’il y a de l’eau, de la vapeur d’eau ou de l’oxygène, bref on saura enfin, grâce à la présence de ces bio marqueurs, si la vie est envisageable ailleurs que sur Terre», ajoute l’astronome, membre de PlanetS. Fin 2018 c’est déjà demain, «il faudra être prêt, lorsque l’allocation du temps d’observation sera mise au concours» assure David Ehrenreich.

Le James Webb Space Telescope à Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland (Photo: Nasa/Chris Gunn)

Son collègue Vincent Bourier, également membre de PlanetS, acquiesce «nous avons déjà obtenu du temps de télescope sur Hubble, mais avec le JWST, les choses seront bien differentes, car il est dédié à l’observation dans l’Infrarouge». Ce n’est certes pas la première fois qu’un satellite astronomique dédié à l’Infrarouge est envoyé dans l’espace, comme Spitzer et Herschel, pour ne citer qu’eux, mais ce qui fait la différence avec le JWST, c’est le système de refroidissement. Alors que les satellites précédents étaient refroidis grâce à l’évaporation d’hélium liquide ou d’hydrogène, le JWST est protégé du rayonnement à l’aide d’un bouclier. Conséquence: il n’a pas besoin d’embarquer de l’hélium, ce qui le rend plus léger et permet une durée d’exploitation plus longue. La mission doit durer 5.5 ans, une mission assez courte si on la compare avec celle de Hubble (en fonction depuis 1990). Toutefois, si l’argent est disponible, la mission pourrait être prolongée de 4.5 ans menant la longévité du satellite à 10 ans.

Avec ses 6.5m de diamètre, le JWST a une surface collectrice environ 10 fois supérieure à celle de son illustre prédécesseur Hubble. «La sensibilité du télescope est extraordinaire» a expliqué Scott Acton, un des concepteurs du télescope, lors d’une conférence donnée à l’observatoire de l’Université de Genève, «le JWST pourrait détecter la présence d’un bourdon sur la Lune».

A Berne, Brice-Olivier Demory, associé à PlanetS, attend également avec impatience la mise en service du JWST. L’astronome reste toutefois prudent,  «une demande de temps d’observation représentera un effort et un investissement important. L’idéal serait de réunir les forces au sein de PlanetS entre Berne, Genève et Zürich, car la concurrence sera rude».  S’appuyant sur leur expérience acquise avec Hubble, les Américains du STScI incitent déjà les astronomes à réfléchir au JWST, en formant des groupes d’intérêts ou en proposant des meetings.

«Une des cibles privilégiées sera sûrement Trappist-1 et ses sept planètes» assure Brice-Olivier Demory. «Si l’une d’elle possède une atmosphère, on aura la possibilité d’en faire l’analyse chimique». Mais il n’y pas que les planètes rocheuses qui intéresseront les astronomes: «dans les atmosphères nuageuses, comme celle de Jupiter, par exemple, la partie la plus intéressante se trouve sous les nuages», explique David Ehrenreich. «Avec le JWST, on pourra alors percer ces nuages et peut-être détecter de la vapeur d’eau.» La détection de la vapeur d’eau est primordiale. Si on arrive à le faire sur des exoplanètes géantes, comme les Jupiters chauds, il sera alors possible de la reconnaître sur des planètes plus petites. «Cette détection est loin d’être triviale», assure David Ehrenreich. «Il aura fallu envoyer la sonde Juno sur notre Jupiter pour pouvoir faire cette mesure», ajoute l’astronome de PlanetS.

La saga du JWST touche à sa fin. Imaginé en 1996, avec un diamètre de 8m pour un budget de 500 millions de dollars, il aura été réduit à 6.5m en 2000 pour un prix qui dépassait le milliard de dollars. Sa construction a débuté en 2004 pour se terminer cette année, avec un coût de 8.5 milliards. Les Européens payeront leur part, en assurant le lancement en octobre 2018. En contrepartie, 15% du temps d’observation du télescope sera à leur disposition.