En Orbite !
En orbite !
Ça y est ! Dans les prochains jours, les personnes importantes de la NASA ne manqueront pas de célébrer cet immense succès. Ce soir à 20h05 (UTC+1, heure en France) le JWST est arrivé sur son orbite autour de L2, 30 jours après son lancement (un jour de retard pour des raisons sans grande importance !).
Comme tous les internautes, le Centre d’Expertise Français a suivi minute après minute le déroulement des opérations, avec des sentiments mêlés, d’excitation, d’inquiétude, de joie et de crainte, qui ponctuaient la fin de l’Odyssée du JWST vers son point de stationnement. Sans oublier les extraordinaires prouesses techniques qui ont conduit au déploiement d’un origami au cours de ce voyage qui va révolutionner la Science.
Nous avons suivi l’évolution de la vitesse, nous avons vécu et sursauté aux soubresauts des courbes qui illustraient les premières opérations MCC2. Nous avons vu la distance vers L2 qui se réduisait au fil des minutes, mais nous étions inquiets parce que la vitesse ne baissait pas. Le JWST devait arriver sur son orbite avec une vitesse de 100 m/s, alors qu’il y est arrivé à une vitesse double. Les ingénieurs de la NASA nous expliqueront prochainement pourquoi, mais cela n’a plus d’importance.
Le JWST est enfin arrivé à son point de stationnement. C’est une manière de dire puisqu’il ne restera pas dans une position vraiment fixe, comme cela a été plusieurs fois expliqué dans les pages de notre site, puisqu’il se déplacera sur une orbite très large autour de L2.
Les dernières opérations pour planifier et exécuter les procédures MCC2 qui se sont terminées par l’insertion du JWST dans son orbite autour de L2 se sont déroulées sans aucune difficulté, mais ont été un peu plus lentes que ce qui avait été planifié. Cela ne remet aucunement en cause la totale réussite de cette mise en orbite, après un lancement absolument parfait sur tous les points.
L’énergie nécessaire pour placer le JWST en orbite L2 a été fournie principalement par la fusée Ariane 5. Après la libération de l’observatoire de la fusée, plusieurs petits ajustements à la trajectoire ont été exécutés (propulseurs allumés pour effectuer des corrections de mi-parcours – MCC), pour faciliter l’observatoire dans son orbite de fonctionnement. Le MCC2 était la dernière étape requise pour affiner l’orbite du halo dans lequel désormais va se déplacer le JWST.
L’illustration ci-dessous montre une vue conceptuelle de la trajectoire du JWST et de l’orbite du halo. L’observatoire s’est élancé du côté de la terre face au soleil et a parcouru une trajectoire légèrement incurvée pour, après un voyage de 1,609,344 km, entrer dans son orbite de halo L2. Une orbite de halo est une orbite qui plutôt que de suivre un seul chemin, varie périodiquement à travers une série de chemins.
Le cadre Terre/L2 orbite autour du Soleil tandis que le JWST orbitera autour de L2 (voir l’animation ci-dessous). Remarquez surtout l’orientation du télescope : le pare-soleil est perpendiculaire au Soleil, de sorte que les miroirs et les instruments de l’observatoire sont dans l’obscurité complète et froide.
Les caractéristiques de l’orbite du JWST autour de L2 ont suscité nombre de questions de la part de nos internautes. En particulier Yves (voir les discussions sur le site), qui s’est penché avec sapience et assiduité sur la question, et que je tiens à remercier.
Pour autant, je me sens le devoir de clarifier certains points. Je ne prétends pas répondre à toutes les questions. J’ai pourtant essayé de mettre à jour cette page. Que ceux que cela intéresse la consultent.
Tout d’abord, pourquoi cette orbite est-elle si large ? Pourquoi cette inclinaison par rapport à l’axe Soleil-L2 ?
C’est Newton qui nous le dit : un corps céleste en orbite perpendiculaire à la ligne Soleil-Terre, retombera immanquablement sur le centre de gravité des deux corps en mouvement. S’il tombe vers ou loin de la Terre le seul moyen de le ramener serait de lui faire faire volte-face et de le repousser, mais dans le cas du JWST cela réchaufferait les parties qui doivent rester froides, et tuerait tout le programme. Une approche plus sûre est de placer le JWST presque mais pas tout à fait à L2. Quand il aurait des velléités de retomber vers la Terre, un petit propulseur pourrait le repousser presque mais pas tout à fait sur L2.
Mais même juste à côté de L2 un nouveau problème se présente. A cette distance, le Soleil produit en permanence une éclipse annulaire sur la Terre. Le JWST est alimenté en énergie par le Soleil. Une autre complication vient du fait que les forces de Coriolis tendent à libérer l’observatoire des forces qui doivent le maintenir en orbite autour de L2. En d’autres termes, le JWST se retrouverait enfermé dans une petite orbite autour de L2, ce qui, pour l’y maintenir, nécessiterait une utilisation accrue des propulseurs.
L’attraction gravitationnelle de la Lune sur le JWST est aussi à prendre en compte. Elle varie lors de son orbite autour de la Terre. Il est facile de comprendre que toutes ces complications peuvent être minimisées en choisissant une orbite très large autour de L2.
Cela rend les choses plus faciles : plus un corps est loin du foyer de son orbite, plus il se déplace lentement, et moins d’énergie est requise pour le manœuvrer. De plus une orbite large signifie aussi que le JWST ne dérivera jamais dans l’ombre de la Terre et de la Lune. Pourtant, de larges orbites peuvent permettre à la lumière directe de la Terre et de la Lune d’outre-passer le pare-soleil et d’atteindre les miroirs primaires et secondaires. En outre, une aussi grande orbite réduit le nombre de possibilités de communication avec la Terre. C’est pourquoi le JWST devra changer son orientation pour éviter que cette lumière directe touche les miroirs. Les communications seront agencées en conséquence.
Considérons les forces auxquelles le JWST est soumis :
Plaçons l’observatoire en L2 : les forces gravitationnelles du Soleil et de la Terre vont se conjuguer.
Au cours de son orbite autour du Soleil, une force centrifuge va le pousser dans la direction opposée : Fc = Fʘ + FꚚ
(rappelons que dans le langage « astronomique », ʘ désigne le soleil et Ꚛ désigne la Terre).
Ceci étant dit, il a été écrit maintes fois que cette force centrifuge n’existe pas, et de fait, c’est d’un certain point une affirmation tout à fait correcte ! Mais nous parlons ici d’une force de rotation en oubliant le cadre non inertiel. Les forces centrifuges sont donc une source utile pour résumer tous les effets qui s’appliquent.
Nul besoin d’invoquer les effets gravitationnels de la Lune, pour nous concentrer sur les questions essentielles, dans leur simplicité. Dans la discussion qui suit, il est essentiel de garder en tête le schéma suivant.
Plaçons maintenant le JWST à quelque distance de L2. La force gravitionnelle du Soleil varie très faiblement mais pas trop, parce qu’il est à 150 millions de kilomètres. Mais la Terre est à 1% de cette distance et donc la force qu’elle exerce change considérablement au cours du temps. Selon la distance, cette force est plus ou moins faible ou plus forte. Le point essentiel, ici, c’est que cette force n’est plus parallèle à la direction vers le Soleil !
Décomposons cette force FꚚ dans la direction X vers le Soleil, et Y, perpendiculaire à la direction de L2. On voit alors le problème ! la force centrifuge est dans la direction X, et elle est de fait supérieure à la somme Fʘ + FꚚ,X et donc selon toute logique le JWST devra dériver à la fois en dessous de son orbite, mais aussi beaucoup plus loin que L2.
Il faut donc corriger cette dérive dans les 2 directions X et Y. D’abord, on rapproche le JWST un peu de la Terre, ce qui le situe en un nouveau point (L2’ dans notre schéma), proche de L2 dans la direction vers la Terre. La force de gravité devient alors plus grande et sa composante X aide à équilibrer la force centrifuge. Mais la composante Y est aussi devenue plus importante, et donc le JWST va vouloir « descendre » (sur notre schéma). Mais plus il se rapproche de la ligne Soleil-Terre, plus la force gravitationnelle de la Terre s’accroit, et donc plus l’observatoire se rapproche de la Terre. Ce n’est pas un scénario satisfaisant ! Ne serait-ce que parce que le bouclier thermique ne pourrait plus supporter l’augmentation de chaleur.
Cependant, il est possible de contrer cette force descendante en lui donnant une poussée latérale. Cela crée une nouvelle force centrifuge qui équilibre celle de la gravité de la Terre.
Si l’on regarde le schéma, cela se résume à :
Fc-halo = Fʘ + FꚚ,Y
Ce qui veut dire que, en combinaison avec le mouvement latéral, le JWST doit prendre un nouveau halo circulaire autour de L2’. Il est simplement tiré par la composante Y de la force gravitationnelle de la Terre.
Ceci est bien évidemment une discussion extrêmement simpliste. Dans le monde réel, surgissent immanquablement quelques complications. Il nous faut les prendre en compte !
Le JWST n’a pas été lancé vraiment vers L2. A la fin de sa trajectoire initiale, lorsqu’il était au point de « tomber » (pour reprendre les images de la trajectoire largement diffusées sur la toile), les manœuvres MCC2 lui ont permis de rejoindre son orbite nominale. Comme une partie de cette « chute » initiale était dirigée vers la direction X (vers la Terre), les propulseurs l’ont placé sur son orbite, mais cette poussée a incliné l’orbite d’environ 33 degrés. C’est pourquoi l’orbite n’est pas perpendiculaire à la direction L2-Soleil.
Le LWST complètera une orbite en environ 6 mois. Bien qu’il s’envolera parfois un peu au-delà de ce point, le centre géométrique de son orbite sera toujours centré sur le point L2’ du côté de la Terre. Il faut se souvenir de l’image de L2 comme une selle de cheval : il ne faut pas que la balle soit juste au milieu de la selle.
Son pare-soleil sera toujours soumis un couple de pression dû au rayonnement solaire. Cette force de rotation sera contrée en faisant tourner les roues de réaction dont il est équippé. Mais la pression de rayonnement solaire est implacable, donc ces roues de réaction devront augmenter leur rotation au fil du temps. Au bout du compte, l’emploi des propulseurs sera nécessaire pour remettre le JWST en place et laisser les roues ralentir.
N’oublions pas non plus que le JWST changera d’orientation en pointant d’une position à l’autre. Tous ces mouvements perturbent l’orbite de façon même légère, mais qui nécessiteront régulièrement la mise en fonction des propulseurs pour maintenir la station sur son orbite.
C’est pourquoi le JWST sera soumis à de fréquentes manœuvres qui seront exécutées de temps à autre par les propulseurs pour maintenir son orbite. Notons que le satellite Gaia est soumis à 3 – 4 rectifications d’orbite par an, alors qu’une telle manœuvre pour le JWST est prévue en moyenne tous les 21 jours.
Félicitations et Merci à tous les intervenants du JWST ! Nous avons suivi le déroulement de ce voyage comme une série télévisée . Vivement dans 5 mois que vous nous fassiez découvrir les observations du JWST !
Je ne suis pas adepte des séries télévisées, mais j’ai, comme tous mes collègues, souhaité qu’il n’y ait pas trop d’épisodes! Ceux qui s’annoncent n’auront rien de sexy ni de passionnants: alignements fins des miroirs, préparation des instruments, refroidissement de l’ensemble de la structure. Toutes ces opérations vont prendre un certain temps, encore indéterminé, mais je peux vous assurer d’une chose: lorsque vous découvrirez les premières images, vous serez subjugué!
Bravo! Bravo à tous et toutes ! JW a donc parfaitement bien trouvé sa place mobile de parking…….! Ce n’est pas grave du tout d’avoir un peu allongé la durée d’insertion ….. car il valait mieux s”assurer de bien éviter toute occasion de rayer la.carrosserie, n’est-ce pas ? Et la réussite de la manoeuvre compense de toutes les petites et grandes poussées d’adrénaline qui ont précédé le résultat final;
Final ?, pas vraiment d’ailleurs….; car nous voila partis pour une nouvelle période d’attente….. avant l’obtention de la 1ère image exploitable…..la Recherche est une longue patience….et on reste à l’affût ….. Vifs encouragements pour cette période d’attente
Françoise, j’apprécie beaucoup vos allégories de garagiste. Elles m’ont fait rire! Oui, tout est en place maintenant. Mais je ne vous étonnerais pas en vous disant que nous avons essuyé moult frayeurs froides. Il va nous falloir maintenant être patients avant les premières images. Entretemps, le Centre d’Expertise MICE va être occupé 100% à préparer la recette en vol, et mettre notre instrument MIRI sous condition. Cela prendra un certain temps (les premières images ne sont pas attendues avant juillet 2022), mais comme disent nos amis italiens ‘qui va piano va sano va lontano’. Et puis après, enfin, nous ferons de la Science, chacun d’entre nous avec son projet.. Nous aurons le temps d’en reparler..
Un immense bravo et chapeau bas à tous les artisans de cet exploit extraordinaire !
Quel concentré de curiosité, d’ingéniosité, d’intelligence et de travail acharné pour arriver à ce degré d’excellence…
Bravo à vous tous qui avez concrétisé dans le JWST et son lancement cette somme de connaissances accumulées petit à petit pendant des milliers d’années par les Hommes, et en avez rajouté d’autres. Cette intelligence collective grandit l’humanité, et en ce moment, on a tous besoin de symboles et de rappels comme ceux-là.
Savourez votre réussite, c’est beau, le travail bien fait 😉
On attend la suite avec impatience !
Une anonyme, admiratrice du ciel
Vous avez entièrement raison! Il y a plus de 40 millions d’heure de travail humain dans cet observatoire extraordinaire qui va nous ouvrir une fenêtre nouvelle sur notre Univers. Il est encore tôt pour savourer la réussite de cette entreprise: nous sablerons le champagne lorsque nous verrons les premières images! Cela va prendre du temps, il nous faut attendre l’été 2022..
Ceci étant dit, vous avez raison: le travail a été bien fait! Nous avons été ces dernières années la risée de beaucoup d’imbéciles car ce projet excédait de loin les budgets initiaux alors que le lancement était sans cesse reporté. Nous tenons, tous, les centaines de personnes qui ont participé à cette aventure, à vous dire que nous avons toujours su que nous étions dans le vrai.
Bonjour,
Je ne comprends rien à tout ce qui nous entoure, mais je suis, comme une partie du monde, passionné par la découverte de la connaissance de notre espace (bien que certaines certitudes peuvent mettre à mal notre esprit si cartésien). Je vous adresse simplement un immense bravo et vous assure de ma continuité à suivre votre incroyable aventure. Un simple humain qui se demande et qui espère comprendre d’où il vient, et, peut être, là où nous irons. Mesdames et messieurs, mes félicitations les plus sincères.
Merci Thierry! Nous sommes sensibles à votre reconnaissance. Continuez à suivre le site officiel français pour savoir plus de ce que cet extraordinaire observatoire va nous permettre de découvrir.
Nul d’entre nous n’a soif de vos félicitations (que nous apprécions pourtant, soyons honnêtes!), mais nous aimerions tous que vous puissiez suivre régulièrement les avancées scientifiques auxquelles cette nouvelle aventure nous prépare, et ne manquera pas de nous surprendre!
Comptez sur ma présence. Merci encore de me faire vivre cette expérience incroyable.
bonjour!
pour m’informer un peu mieux sur la suite à venir, je viens de lire l’article sur “https://www.universite-paris-saclay.fr/actualites/telescope-spatial-james-webb-quand-les-astrophysiciens-voient-infrarouge# ” de décembre dernier. Comprendre les instruments de mesure m’intéresse…..
J’ai 2 questions, SVP:
1) Quel est le diamètre de la roue à filtres (dont je ne pige pas très bien l’emplacement exact dans le dispositif MIRI? (j’ai toujours aimé démonter les mécaniques…..bien que ce ne sois pas très féminin, dit-on).
2) A combien évaluez-vous a priori le nombre de “prises de vue” décalées d’une même région qui devraient être nécessaires pour que son image devienne vraiment nette ? cela prendra-t-il beaucoup de temps?
car….
Je pense que le temps passera très, très vite, certainement beaucoup trop vite, dès qu’il deviendra possible d’acquérir les premières images. J’espère bien que d’ailleurs que JWST doublera son temps de travail initialement prévu pour durer 5 ans ;
Donc…..,….. pas de RTT pour JWST ! (à ce sujet, allez-vous pouvoir fonctionner 24h/24 – par roulements donc – quand vous aurez accès à JW ?) .
Tout cela me passionne…..
Bonsoir Françoise,
Pour être tout à fait honnête, je dois vous avouer que j’ai eu la roue à filtres dans mes mains, mais je n’ai jamais pensé à en mesurer la dimension. Je dirais qu’elle a environ 25 cms. Je ne pense pas que ceci soit très important. Ce qui est important (pour répondre à votre deuxième question), c’est de comprendre que MIRI est sous-échantilloné pour les longueurs d’onde < 7 microns.
Cela veut dire qu'à 7 microns la psf (tache que fait une étoile sur la caméra) fait 2 pixels de large (critère de Nyquist), et pour les longueurs d'onde plus petite la tache devient plus étroite que 2 pixels. Lorsque la caméra est sous échantillonnée, on peut récupérer une partie de l'information en prenant plusieurs images décalées spatialement de fractions de pixels. Le nombre optimal d'images dépend de l'importance du sous échantillonnage et du rapport signal à bruit. Il faudrait avant tout définir ce que vous entendez par "netteté"…
Bien cordialement,
Patrice
J’ajoute que dès maintenant les plus hautes autorités de la NASA prévoient sérieusement une exploitation du potentiel du JWST au delà de 20 ans.
Pour l’emplacement de la roue à filtres dans Miri, je pense que nos pages sur le site sont assez explicites: https://www.jwst.fr/2021/02/miri
Mais si vous avez des questions spécifiques auxquelles le site ne répondrait pas, n’hésitez pas à me contacter.
Amicalement,
Patrice
pour moi, la netteté, c’est la résolution que vous souhaitez obtenir, que vous pensez pouvoir exiger, avec le matériel dont vous disposez bien sûr
Françoise, vous parlez de résolution: de quoi s’agir-il en fait?
Le JWST est un observatoire extraordinaire, vous comme moi en sommes convaincus. Mais le diamètre du miroir primaire n’est que de 6,5 m. Même dans l’espace, il ne peut, en terme de résolution spatiale rivaliser avec des télescopes au sol, comme le VLT de l’ESO, équipé de multi lasers et des derniers systèmes d’optique adaptative. Ce que nous allons gagner avec le JWST, ce n’est pas tant la “netteté” en terme d’image, ce qui semble vous préoccuper, mais l’acuité des observations lorsque nous mettrons en œuvre les instruments qui seront capables de nous renseigner sur tout que nous ignorons: la “finesse” pour traduire ce que vous appelez “résolution”, sera fournie par les Spectrographes à Intégrales de Champs (IFU), par les coronographes à masque de phase pour l’étude des atmosphères de certaines exoplanètes, etc.. Bien sûr, nous attendons aussi des images nouvelles à des longueurs d’onde qui n’ont pas été explorées jusqu’à présent. Bien sûr, elles seront spectaculaires. Pour autant, notre but à tous, est plus de faire de la science que d’alimenter les premières pages de vos magasines favoris..
Merci de me rappeler la valeur des mots usuels: acuité, finesse, résolution, netteté….etc… C’ est l’éternel problème : savoir quel est le contenu que chacun met dans le mot qu’il utilise…..et c’est souvent bien différent de ce que met l’ autre…..
Quant à mes magazines favoris, je n’en ai pas….. simplement, je m’intéresse à JWST et à l’avancement des connaissances qu’il devrait être à même de pouvoir faire progresser; .je m’intéresse donc (dans la mesure de mes moyens) à ce que MIRI, et chacun des spectromètres, vont être capables de faire, et comment ils le feront….
Bonjour, est-ce que le JWST fera la même chose que pour le champ profond de Hubble ? Si oui, sait-on pour quand (environ) ?
Travail passionnant, site passionnant, MERCI, merci (sans crier !)
J’ai été passionné par les questions posées, et par les réponses données.
Ma question à moi est celle-ci : pourquoi l’orbite du JWST autour du point L2 n’est-elle pas perpendiculaire au plan de l’écliptique ? Ma première idée était que cela devait tenir à la présence de la Lune, mais la vidéo ci-dessus ne semble pas la confirmer. Est-ce une volonté du projet, par exemple pour avoir une plus grande variété d’angles accessibles par rapport à la direction du Soleil. Si mon “intuition” que l’orbite naturelle est perpendiculaire au plan de l’écliptique, alors il faut dépenser de l’énergie pour le changer, non ?
Encore merci².
Merci Yves pour vos commentaires. Voilà une question très intéressante, merci de l’avoir posé!
Les forces gravitationnelles combinées du Soleil et de la Terre peuvent retenir un engin spatial au point L2, de sorte qu’en théorie, il ne faudrait aucune poussée de fusée pour garder un engin spatial en orbite autour de lui. Mais si vous regarder les solutions de Lagrange, vous verrez que, en réalité, ce point est instable (seuls L4 et L5 le sont). La situation est comparable à celle d’une balle équilibrée sur une forme de selle. Si vous vous déplacez le long d’une direction perpendiculaire, toute perturbation conduira la balle vers le point stable, tandis que dans la direction de croisement la balle, si elle est perturbée, tombera loin du point stable. Il faut donc maintenir certaines stations, c’est vrai, mais avec peu d’énergie dépensée (seulement 2 à 4 m/s par année, sur le budget total de 150 m/s, ce qui est bien moindre à l’énergie qu’il faut dépenser pour maintenir un satellite géostationnaire dans sa position).
En fait, c’est un peu plus compliqué: L2 est instable dans la direction radiale : si la sonde est un peu plus proche ou un peu plus loin dans l’axe Soleil-Terre, elle sera poussée encore plus loin par la gravitation.
Cependant L2 est stable dans le plan perpendiculaire, c’est pourquoi dans une animation on le voit en orbite autour de L2 dans le plan perpendiculaire à l’axe Soleil-Terre : la gravitation le tirera vers L2. c’est à éviter.
Un aspect intéressant du lancement du JWST réside dans les corrections lors du trajet (MCC, voir le site) est que a fallu «viser toujours un peu bas». Le point L2 et l’orbite libre du JWST autour de lui ne sont que semi-stables. Dans la direction radiale (le long de la ligne Soleil-Terre), il y a un point d’équilibre où, en principe, il ne faudrait aucune poussée pour rester en position, mais ce point n’est pas stable. Si le JWST dérivait un peu vers la Terre, il continuerait (en l’absence de poussée corrective) à dériver de plus en plus près ; s’il dérivait un peu loin de la Terre, il continuerait à dériver plus loin. Les propulseurs sont situés qsur le côté chaud et ensoleillé de l’observatoire. En effet, il ne faudrait surtout pas qu’ils contaminent le côté froid avec de la chaleur indésirable ou avec un échappement de fusée qui pourrait se condenser sur l’optique froide. Cela signifie que ces propulseurs ne peuvent pousser le JWST loin du Soleil, et ne peuvent pas le ramener vers le Soleil (et la Terre). Le lancement et les MCC ont été réalisés pour garder toujours l’observatoire du côté ascendant du potentiel gravitationnel, sans jamais passer par-dessus la crête – et dériver vers le bas de l’autre côté, sans possibilité de revenir.
J’espère que ces explications vous aideront à comprendre la situation. Si ce n’était pas le cas, n’hésitez pas à me le dire, j’essaierai de vous en donner de plus claires.
Bien Cordialement,
Patrice
Merci de votre réponse.
Je connaissais déjà les 5 points de Lagrange. Je n’ai pas de peine à comprendre ce qu’est un équilibre stable (aux points L4 et L5) ou instable (aux 3 autres). J’ai bien compris que si le JWST est “un peu” plus proche de la Terre, il sera attiré vers elle, s’il est un peu plus éloigné, il s’éloignera davantage, c’est pourquoi il faut absolument qu’il reste un peu plus proche, puisque ses fusées ne peuvent “cracher” que vers la Terre.
Mais vos explications ne me permettent pas de comprendre pourquoi son orbite est oblique. Si j’ai bien interprété la vidéo, quand il est du côté nord de l’écliptique (je ne sais pas si les astronomes emploient ce terme, je veux dire du même côté que le pôle nord de la Terre), il est plus éloigné, et plus rapproché du côté sud : est-ce voulu, ou est-ce que cela résulte des forces qui s’appliquent à lui (et dans ce cas, est-ce que la Lune y est pour quelque chose, ou je ne sais quelle force de Coriolis) ?
Merci.
Bonjour Yves,
Oui, je m’aperçois que je n’avais pas vraiment répondu à votre question,et je vous prie de bien vouloir m’en excuser. En résumé, la Lune n’y est pas pour grand chose, mais cette inclinaison d’environ 33 degrés est due aux différentes forces qui s’exercent sur le JWST, dont, en particulier la force centrifuge. Comme vous le savez, le JWST n’a pas été lancé directement vers L2. Les manœuvres MCC2 ont permis de rejoindre l’orbite. Si vous avez en tête les nombreuses figures qui ont été publiées sur l’arrivée du JWST sur son orbite, vous verrez que la trajectoire “descend” (graphiquement!) avant de faire une demi boucle pour atteindre l’orbite: c’est parce qu’une composante de cette “chute” initiale était dirigée vers la Terre que l’action des propulseurs a mis le JWST dans une orbite inclinée. L’explication est un peu longue et requiert des graphiques qui excèdent le format de cet échange de commentaires. Je vais rajouter tout cela sur la page du site dédiée à l’orbite, aujourd’hui ou demain, et je vous en ferai part immédiatement. Merci pour votre aide!
Merci.
La nuit m’a porté conseil, et j’ai pris conscience que cette dernière image de la video, oùu l’on a les yeux placés sur le pla de l’écliptique est figée, mais qu’en fait, la Terre tourne autour du Soleil (il y a quelques années que l’on sait cela, n’est-ce pas !) donc d’un côté de l’écliptique, la vitesse du JWST sur son orbite s’ajoute à celle de la terre (suivant une composition des vitesses qui n’est pas linéaire, on le sait aussi) et de l’autre, elle se retranche : donc la vitesse du JWST autour su Soleil varie, donc la force centrifuge aussi…
Après, pour les calculs, ou la simulation sur ordinateur, bonjour !!!
Encore merci.
Pour Yves (et pour info):
juste si vous comprenez l’anglais, (et pour rendre service) j’ai trouvé cette video qui explique très bien les choses visuellement (et schémas à l’appui). mais peut-être la connaissez-vous déjà?
le site: https://www.youtube.com/watch?v=ybn8-_QV8Tg
Merci Françoise. Je comprends assez bien l’anglais écrit, j’ai nettement du mal avec l’américain parlé, mais là, il y a une transcription écrite : ça l’a fait.
Par contre, il n’y avait pas clairement d’explication spécifique à ma question, mais, en somme, j’ai trouvé la réponse.
La suite au prochain numéro…
Les caractéristiques de l’orbite du JWST autour de L2 ont suscité nombre de questions de la part de nos internautes. En particulier Yves (voir les discussions sur le site), qui s’est panché avec sapience et assiduité sur la question, et que je tiens à remercier, puisque ses doutes m’ont amené à réfléchir sur ce que je devrais expliquer.
Pour autant, je me sens le devoir de clarifier certains points. Je ne prétends pas répondre à toutes les questions. J’ai pourtant essayé de mettre à jour la page « orbite » de notre site.. Que ceux que cela intéresse la consulte.
Et qu’ils n’hésitent pas à me faire part de leurs doutes, comme Yves l’a fait!
A propos des roues de stabilisation…
Il es dit qu’elles servent à corriger la pression de radiation sur le bouclier. Intuitivement, je dirai qu’elles ne peuvent agir que sur l’orientation du Webb, pour le faire tourner sur lui-même. A première vue, la pression de radiation devrait avoir tendance à éloigner le Webb du Soleil, ce qui va dans le même sens que l’action des propulseurs dont le rôle est d’ajuster l’orbite, mais l’en conclus qu’elles appliquent également un couple de rotation sur le Webb, ce qui, somme toute, n’est pas étonnant.
Mais, en allant un peu plus loin, il est dit également qu’au fil des correction, ces roues tournent de plus en plus vite, et qu’à un moment, elles saturent. J’en déduis que la majorité des actions de couple appliquées au Webb sont obtenues en accélérant les roues. Or on obtient aussi une action de couple en les freinant. Ainsi, si l’on avait deux roues au lieu d’une, on pourrait choisir, pour une certaine action, soit d’en accélérer l’une, soit de freiner l’autre. Il me semble que l’on obtiendrait ainsi deux avantages : les valeurs absolues des vitesses de rotation des roues resteraient sous contrôle, seraient généralement plus faibles, et les effets gyroscopiques presque nuls, puisque qu’ils se compenseraient. Certes, les commandes seraient plus complexes, mais on n’est pas à ça près, il me semble.
Voici comment raisonne quelqu’un qui n’y connait rien et qui a des idées sur tout. Qu’est-ce que je n’ai pas vu ?
Merci encore
Bonsoir Yves,
Désolé de vous répondre si tard, cette fin de semaine familiale m’a quelque peu éloigné de notre principal centre d’intérêt commun.
Pour quelqu’un qui n’y connait rien, selon vos termes, vous êtes bien au fait, pour ne pas dire “spécial” et tout à fait compétent!. Vos questions sont toujours pertinentes (il nous reste à nous mettre d’accord quant aux raisons de l’inclinaison de l’orbite, mais je m’efforce de préparer mes arguments, et nous en reparlerons!).
Pour l’heure, il s’agit de votre commentaire sur les roues de réactions. Je dois dire que vous avez tout compris. C’est exactement ce qu’il se passe, et je vous prie d’accepter mes excuses pour ne pas avoir correctement expliqué de quoi il s’agissait. De fait, il y a 4 roues de réaction qui peuvent s’opposer les unes aux autres, tel que vous le décrivez, de façon à agir exactement comme vous l’avez parfaitement compris.
J’ignore si vous êtes à la retraite, mais vous pourriez faire carrière au Goddard Space Flight Center qui s’occupe de ces questions, et qui dirige tous les mouvements du JWST (le STSCi à Baltimore se préoccupant de recevoir les données scientifiques des instruments).
Je ne sais pas si cela mettra les choses en clair, mais j’ai rajouté une page sur le site:
https://www.jwst.fr/2022/02/pointage-et-orientation-du-telescope/
qui devrait répondre à certaines questions des internautes. Certainement pas aux vôtres, qui sont autrement plus “pointues” que celles auxquelles je m’efforce naïvement de répondre. De même pour les questions super intéressantes de Françoise, Yann, Thierry, M3 et Stéphane..
Surtout, n’hésitez pas à critiquer, la forme et le fond de ce site, et à mettre votre grain de sel dans toutes les discussions. C’est grâce à vos commentaires que nous pourrons donner vie à la divulgation de cette extraordinaire aventure qu’est le JWST, et cela commence avec notre site: officiel, sponsorisé par de nombreux labos Français( IAS, LESIA, LAM, AIM, etc..), sous la direction du CEA et l’égide du CNES (il est toujours bon de le répéter!), ce qui fait que nous devons en faire un site exemplaire. Grâce à vous tous/ Merci!
Bien Cordialement,
Patrice
Malgré les commentaires très flatteurs de root, je reste un béotien, et peut-être même passablement prétentieux… Je me disais bien que si les roues de stabilisation n’étaient pas faites selon mon idée lumineuse de paires tournant en sens inverses, il devait y avoir une raison : il n’était pas raisonnable de penser que les gens qui ont conçu cette merveille pouvaient être passés à côté d’une idée si lumineuse. A force de tourner tout ça dans ma tête, j’ai trouvé une réponse (LA réponse ?) : la pression de radiation sur le bouclier exerce UN COUPLE sur le JWST. Ce couple n’est peut-être pas constant, mais sans doute à peu près toujours dans le même sens. Voilà pourquoi les roues qui le compensent doivent toujours accélérer dans le même sens, et donc tourner de plus en plus vite. CQFD
This excellent website definitely has all of the information and facts I needed concerning this subject and didn’t know who to ask.
A big thank you for your comments which I take as encouragement!
Patrice Bouchet
Thank you very much for your nice comments. Please, any question, any dout, just ask: we will do our best to reply…