Révolution en astronomie : James-Webb, le télescope de la NASA chargé de découvrir de la vie extraterrestre

Atlantico : Le télescope spatial James Webb devrait - si tout se passe bien - quitter la Terre d'ici 2021. Ce télescope, souvent présenté comme l'héritier d'Hubble devrait coûter près de huit milliards de dollars. Concrètement quelles vont être ses missions et en quoi ce dernier représente-t-il une prouesse scientifique et technique ?

Olivier Sanguy : En effet, le James Webb Space Telescope ou JWST est souvent présenté comme l'héritier du télescope spatial Hubble. Notons toutefois 3 grandes différences. Le JWST aura un miroir de 6,5 m de diamètre contre 2,4 m pour Hubble. Ce sera donc le plus grand télescope dans l'espace. Alors qu'Hubble travaillait principalement dans le visible et l'ultraviolet, le JWST est spécialisé dans l'infrarouge. Enfin, Hubble tourne autour de la Terre à 500 km tandis que le JWST sera posté au point de Lagrange L2 à 1,5 million de km de notre planète. Le JWST est une prouesse technologique à plus d'un titre. Le plus spectaculaire est probablement son miroir de 6,5 m. Aucune coiffe de lanceur n'est assez grande pour héberger un tel monstre ! Au passage, l'Agence Spatiale Européenne (ESA) étant partenaire du JWST avec la NASA, c'est Ariane 5 qui doit lancer le JWST. Revenons au miroir. En raison de ses 6,5 m de diamètre, celui est non seulement constitué de 18 hexagones de 1,3 m de large, mais en plus il est plié en 3 segments pour le décollage. Et une fois arrivé à poste dans l'espace, ce miroir va se déplier avec toute la précision et les contraintes mécaniques qu'on peut imaginer. Il est également doté d'une sorte de paravent de 12 m de large qui le protège du rayonnement infrarouge du Soleil afin qu'il reste au froid. Ce paravent devra aussi se déplier. Il s'agit donc d'un observatoire spatial d'une extrême complexité qui exige ce qui se fait de mieux. Mais comme si cela ne suffisait pas, les instruments du JWST sont également de véritables chefs-d'œuvre de technologie afin que les observations soient à la hauteur des performances attendues par les astronomes. Et ces derniers sont impatients car notre Univers scruté dans l'infrarouge par le JWST va couvrir des domaines aussi variés que l'étude des premières étoiles et galaxies après le Big Bang, mieux comprendre la formation des galaxies et scruter plus finement la formation des étoiles et de leur cortège de planètes. Il doit aussi jouer un rôle important dans la recherche de la vie.

Très concrètement comment s'y prendrait le télescope pour détecter des formes de vie dans l'espace ?

Plus exactement, j'aurais dû vous dire : la recherche des conditions propices à la vie ! Il s'agira là essentiellement de déterminer avec plus de précision si des exoplanètes, ces mondes qui tournent autour d'autres étoiles que la nôtre, présentent des conditions favorables à l'émergence du vivant. Actuellement, nous avons trouvé quelques exoplanètes qu'on estime être dans la zone habitable de leur étoile, c'est-à-dire ni trop près ou ni trop loin pour que l'eau liquide existe à la surface de ces mondes. Ce critère de base est loin d'être suffisant. Regardez notre Système solaire. De toute évidence, la Terre est dans la zone habitable du Soleil. Mais Vénus et Mars aussi ! D'autres conditions sont primordiales, dont la composition de l'atmosphère. Sur Vénus, elle entraîne un effet de serre qui provoque des températures de 400 °C et plus à surface. Pour Mars, l'atmosphère n'est plus assez dense et l'eau liquide ne peut exister à la surface. Le JWST va permettre d'analyser à distance l'atmosphère des exoplanètes et donc de mieux cerner leur habitabilité. En fait, les instruments vont procéder à une spectroscopie de la lumière de l'étoile réfléchie par l'exoplanète ou de la lumière de l'étoile qui sera passée au travers de l'atmosphère de l'exoplanète. Et la lumière de cette étoile sera alors "altérée" par la composition de l'atmosphère de l'exoplanète. Les astronomes seront du coup en mesure de déterminer s'il y a de l'eau dans cette atmosphère ou des molécules comme le méthane, bref des indices supplémentaires en faveur d'un habitabilité de ces mondes. Imaginez que sur une planète de taille similaire à la nôtre et située en zone habitable on détecte une atmosphère dont la composition est proche de celle de la Terre : on commencera à répondre à la question de savoir si nous sommes une exception ou si les conditions d'émergence du vivant sont au contraire plutôt répandues...

Concrètement peut-on déjà imaginer les retombées, aussi bien scientifiques qu'économiques que pourraient avoir le lancement de ce télescope ?

Les retombées scientifiques seront extrêmement importantes. On peut logiquement s'attendre à ce que le JWST apporte autant à l'astronomie qu'Hubble. À chaque fois que des instruments amènent une avancée dans le domaine de l'observation, la science repousse ses limites. Il y a des retombées plus immédiates comme le fait que les technologies de pointe que l'on a dû mettre au point, ou parfaire, pour le JWST puissent un jour trouver des applications pratiques. C'est une conséquence assez classique de l'astronautique. Mais il y a aussi, et surtout, les retombées à long terme. Il est difficile aujourd'hui encore de quantifier l'impact économique des découvertes même dans le domaine de la science fondamentale. Mon avis est que cet impact est immense. On aurait pu ainsi se poser la question de l'intérêt économique de la découverte de la théorie de la relativité par Albert Einstein. Pourtant, le GPS ne fonctionnerait pas avec la précision qu'il a si on ne tenait pas compte de la relativité ! Tout se tient. On pourrait dire que sans astronomie, pas de théorie de la relativité. L'astronomie n'est pas considérée comme la mère de toutes les sciences pour rien. Elle pose les bases de notre compréhension de l'Univers sans lesquelles le reste n'est tout simplement pas envisageable. Ensuite, si 8 milliards de dollars semblent une somme énorme, il ne faut pas oublier que c'est le budget total depuis le début de ce projet dont le premier contrat de construction remonte à 2002. Ce n'est donc pas 8 milliards de dollars par an, mais bien le coût total.?