Les Manœuvres MCC2 ont bien débuté!

Le JWST a été lancé sur une trajectoire directe vers une orbite autour du deuxième point de Lagrange Soleil-Terre (L2), mais il a dû effectuer ses propres manœuvres de correction de poussée à mi-parcours pour y arriver. Ceci de par sa conception, parce que s’il avait reçu trop de poussée de la fusée Ariane au départ, ou que, pour une raison ou une autre que justement ont corrigé les manœuvres MCC-1b, il serait arrivé trop vite, il aurait pu manquer son but! C’est dire qu’il serait « passé au large » et aurait manqué son Rendez-vous en L2. Dans ce cas il serait retombé sous l’attraction gravitationnelle de la Terre.  Mais, si la mécanique céleste a ses lois, celles de l’astronome a les siennes:  hors de question de se retourner vers son point de départ parce que cela aurait exposé directement l’optique du télescope et sa structure au Soleil, qui se seraient alors surchauffés et auraient annulé la mission scientifique avant même qu’elle ne puisse commencer.

En résumé, Le JWST a subi une légère  sous-combustion intentionnelle d’Ariane et a utilisé ses propres petits propulseurs à bord pour combler la différence.

Par conception, le lanceur et la trajectoire du JWST l’ont mis sur une trajectoire vers une orbite L2 avec seulement de petites entrées nécessaires pour l’affiner. La première correction importante (MCC1) a été effectuée 1h50 après le lancement peu après qu’il se soit séparé de l’étage supérieur d’Ariane. Une fois que le JWST sera dans son orbite de halo, il se déplacera le long d’une trajectoire qui épouse le contour d’une selle de cheval autour de L2 (voir actualité plus ancienne et les images ci-dessous).

Explication de la figure et de la selle de cheval: les points L4 et L5, bien que situés à des maxima du potentiel, sont paradoxalement stables. L1, L2 et L3 qui sont des points-col sont instables.

Mais pour obtenir l’orbite exacte nécessaire, et corriger toute erreur de trajectoire résiduelle, celle-ci doit être finement réglée par un certain nombre de manœuvres réalisées à l’aide des propulseurs de l’observatoire, tout au long du trajet. C’est la procédure MCC2 (2onde Correction à mi-course, pour « Mid-Course Correction 2 », qui insère le JWST dans son orbite de halo autour de L2.

La figure ci-dessous qui montre les variations de la vitesse est un bon indicateur de ce que les opérations MCC2 ont débuté le 23 janvier 2022 entre 13h20 et 14h10 (en accord avec l’heure nominale prévue de 29 jours après le lancement). Jusqu’alors, la décroissance de la vitesse était parfaitement linéaire, sans soubresauts (voir la page d’accueil du site). Lors de l’entrée sur son orbite le JWST aura une vitesse d’environ 100 m/s, soit 360 km/h. Au moment de la mise en ligne de cette note, elle doit donc encore décroître de moitié, et plusieurs manœuvres sont encore nécessaires pour ajuster finement cette rencontre, ce qui rend difficile toute estimation sur l’heure de l’entrée effective du JWST sur son orbite. Cela devrait arriver entre 18h et 20h (heure UTC+1, France).

Il semble, si l’on regarde les variations de la distance du JWST à son orbite (figure ci-dessous), qu’un évènement se soit produit certainement dû à une correction de trajectoire (la vitesse ayant subi son déclin plus ou moins régulier) entre 6h05 et 07h10 (heure UTC+1 – France) dans la matinée du 24.

Cette opération se terminera dans la journée du 24. A la fin de ces ultimes manœuvres, nous pourrons dire alors que le JWST est arrivé sur son orbite autour de L2!