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Pourquoi le miroir du James Webb Telescope est-il tapissé d’or ?

Le miroir primaire du James Webb Telescope. Crédits : NASA

Dans l’espace, le James Webb Telescope aura l’air d’un tournesol géant posé sur une « planche de surf » argentée chargée de protéger le télescope de la chaleur et de l’éblouissement du Soleil. Les pétales cette fleur seront constitués de dix-huit hexagones de béryllium plaqués or qui formeront ensemble un miroir de plus de six mètres de diamètre. Mais pourquoi de l’or, précisément ?

Fruit d’une collaboration entre la NASA, l’Agence spatiale européenne et l’Agence spatiale canadienne, le télescope spatial James Webb doit décoller le 24 décembre prochain au plus tôt. Une fois déployé, il sera l’observatoire le plus puissant jamais jamais lancé dans l’espace. Le secret de ses impressionnants pouvoirs d’observation ? Un énorme miroir doré dont l’objectif sera de capter un maximum de lumière émanant des objets les plus éloignés de l’univers.

Une structure gigantesque

Le miroir principal du James Webb Telescope s’étend sur 6,5 m de diamètre, ce qui le rend beaucoup plus grand que celui du télescope spatial Hubble (2,4 m de diamètre). Ce miroir se compose de dix-huit segments de forme hexagonale conçus pour s’emboîter les uns avec les autres. Cette forme n’a évidemment pas été choisie au hasard.

« Si les segments étaient parfaitement circulaires, il y aurait des espaces entre eux« , indique la NASA, ajoutant qu’une forme quasi circulaire était tout de même souhaitée, car cela « permet de concentrer la lumière dans la région la plus compacte des détecteurs« . Un miroir ovale aurait par exemple des images allongées dans une direction, tandis qu’un miroir carré aurait envoyé une grande partie de la lumière hors de la région centrale.

En plus de sa forme qui lui permet de capter la lumière de très loin, le miroir du JWT fonctionne également avec des actionneurs. Il y en a six à l’arrière de chaque segment hexagonal. Toutes ces pièces mécaniques permettront de déplacer légèrement chacun de ces miroirs, permettant à l’équipe de mission d’affiner la vue de l’observatoire.

james webb telescope
Le miroir du James Webb Telescope. Crédits : NASA

Un incroyable pouvoir réfléchissant

Outre sa forme hexagonale et sa taille énorme, la caractéristique la plus notable de ce miroir est son revêtement en or. Mais alors, pourquoi de l’or ?

En réalité, l’or est extrêmement réfléchissant. Il propose en effet la réflectivité la plus élevée sur une très large bande de longueurs d’onde. Ce métal serait donc tout indiqué dans la mesure où le télescope sera chargé de capturer un maximum de photons individuels. Ici, le miroir principal du JWT sera réfléchissant à environ 98%, ce qui signifie qu’il reflètera environ 98% des photons entrants. Techniquement parlant, il est difficile de faire mieux.

Toutefois, notez que si les segments de miroir du JWT sont effectivement recouverts d’or, ils ne sont pas en or massif, mais construits à partir de béryllium, un métal très léger. À titre d’information, chacun de ces segments pèse environ vingt kilos sur Terre. Le béryllium est également très solide, durable et peut également conserver sa forme une fois exposé aux températures extrêmement froides auxquelles le JWT devra fonctionner (jusqu’à -220°C).