Pour continuer à faire avancer la science, il va falloir mieux comprendre les lois qui régissent la matière et l’énergie, notamment trouver une cohérence entre infiniment grand et infiniment petit. Or pour comprendre, la science a besoin d’observer. Et le meilleur labo des sciences de la matière, c’est… la création de l’univers, il y a 13 milliards d’années !

 

Coup de bol : l’émission est rediffusée en différé ! Grâce à la vitesse, immense mais malgré tout finie, de propagation de la lumière : les images de la naissance des parties de l’univers situées à… 130 mille milliards de milliards de kilomètres de nous (vous pouvez recompter !) ne nous arrivent que maintenant, en faux direct, avec un retard d’au moins 13 milliards d’années ! Jamais il n’aura été aussi vrai de dire que pour savoir où l’on va il faut d’abord comprendre d’où l’on vient !

Crédits photographiques: CNES-ESA-Arianespace-Optique VidéoCSG-P Piron, 2021

Ils ont conçu
un instrument
pour réussir à voir la naissance de l’Univers !

Pour regarder aussi loin, il faut un télescope du genre costaud. Ce sera la mission du Webb Télescope (en quelque sorte successeur du célèbre Hubble), programme conduit par la NASA avec la participation de l’Europe et du Canada. Il a décollé de Kourou en décembre dernier, à bord d’un fusée Ariane 5. En permettant de voir l’univers ‘juste’ après le Big Bang (quand il avait moins d’1 milliard d’années), le Webb observera les premières galaxies, révélera la naissance des étoiles et des planètes, et examinera même des exoplanètes, évaluant leur potentiel pour abriter la vie.

Ce sera le plus grand télescope jamais envoyé dans l’espace : un beau bébé de 6 tonnes, avec un miroir bluffant qui se déploiera une fois dans l’espace pour atteindre 6,5 mètres, soit près de 3 fois plus grand qu’Hubble. Il aura une qualité d’image bien supérieure à celle atteinte par les précédents télescopes spatiaux en infrarouge.

Infrarouge ? Oui, c’est la meilleure façon d’observer des signaux aussi faibles et aussi lointains. L’infrarouge permet de voir à travers les enveloppes poussiéreuses où naissent les étoiles. Et ce, malgré la température très faible des objets étudiés. Et malgré le fait que l’expansion de l’univers décale peu à peu la lumière émise par les étoiles, au fil de leur trajet jusqu’à nous, vers le rouge : c’est le ‘redshift’. Demandez aux équipes présentes, c’est un truc pas banal !

Un des ensembles d’instruments infrarouge du Webb s’appelle le MIRIM, et est fourni par la France (avec le CEA en maître d’œuvre, coordonnant les expertises du CNES et du CNRS). Il comporte un imageur, pour photographier. Un spectrographe, instrument pour analyser en détail la lumière des étoiles et en savoir beaucoup plus sur ce qui les compose (chaque type d’atome a sa propre « signature » unique). Et un coronographe, appareil qui sait atténuer un objet très brillant (une étoile par exemple) afin d’observer son environnement proche et peu lumineux. Sur ce dernier, on change d’objectif, et on se concentre plutôt sur la recherche… d’exoplanètes !

Résister à tous les extrêmes

Maintenir le télescope au froid. Pour que ces mesures infrarouges ne soient pas perturbées par la chaleur du télescope lui-même et ses instruments, l’ensemble doit être maintenu à …−233°C ! Le télescope s’abrite derrière un immense bouclier thermique métallisé (aussi large qu’un court de tennis !) qui renvoie les rayons infrarouges en provenance du Soleil, de la Terre et de la Lune. Et il sera positionné constamment dans l’ombre de la Terre.

Faire puissant, mais ultraléger. Dans le spatial, le poids c’est l’ennemi : le miroir seul (les 18 segments hexagonaux) pèsera 705 kg, et l’ensemble du télescope sera, en définitive, ultraléger, avec un poids de 6200 kg, seulement 55% de ce que pèse celui du télescope spatial Hubble actuellement en orbite.

Allier précision et… robustesse ! Régler des optiques avec des précisions de quelques microns… et ensuite secouer le tout au shaker pendant un lancement spatial !

Survivre aux écarts thermiques. MIRIM est l’appareil qui sera le plus froid : -266°C ! Il a fallu valider la réaction des matériaux qui le composent quand ils passent de la température ambiante (au lancement) à… ce froid glacial.

Et en plus de tout ça… rester opérationnel entre 5 et 10 ans dans l’espace, environnement hostile par excellence. Et pourtant, vous avez vu les équipes présentes au sein de notre vaisseau ? Elles gardent toutes le sourire !

Un peu plus de détails ?

Encore plus, avec une chouette vidéo ?

Crédits photographiques: L. Godart - CEA
Crédits photographiques: NASA

Télescope et CEA ?
Mais comment ça ?

Dans l’esprit des gens, CEA est souvent associé à énergie atomique. Cela fait bien longtemps pourtant que cela ne se résume plus à cela.

Créé en 1945 comme une garantie d’indépendance de la France vis-à-vis des sciences d’avenir, le CEA a été longtemps l’acteur clé des sciences de l’atome, vous étiez dans le vrai. Mais il a aussi élargi le champ de ses recherches en physique, en chimie et en biologie, en microélectronique, dans les matériaux, les nouvelles technologies de l’énergie.

Le CEA c’est aujourd’hui le 1er organisme de recherche déposant de brevets en Europe, tous domaines confondus. Il est aussi le créateur de 216 start-ups technologiques, depuis son origine, et les premières dès 1972, qu’on se le dise !

Les astrophysiciens du CEA sont, entre autres, des experts reconnus de la formation des grandes structures de l’Univers, des étoiles et des planètes, de la recherche de matière noire et de la cosmologie. Vous comprenez à présent leur présence cruciale sur le Webb Télescope !

Le CEA sera aussi présent en force
dans l’infirmerie du vaisseau !

Le CEA déploie ses savoir-faire dans de nombreux domaines, et l’infirmerie du vaisseau est aussi l’occasion de présenter quelques petits bijoux de la technologie appliquée à de belles causes. Prêts pour découvrir la médecine de demain… dès aujourd’hui ?

·         URGONIGHT, c’est un casque qui pourrait presque s’appeler un coach ! Ce drôle de casque vous permet d’apprendre à détecter, et donc peu à peu à contrôler, vos propres ondes cérébrales quand votre cerveau se met dans la bonne configuration… de relaxation ! Avec un peu de pratique, c’est votre sésame pour renouer avec un endormissement plus rapide, et un sommeil plus serein. Les essais montrent quasiment 1 heure de sommeil gagnée par nuit au bout de 3 semaines d’entrainement. Une machine… de rêve ! Pardon, il fallait qu’on la fasse 😉

·         Le LABPAD, inventé par AVALUN, est un dispositif In vitro d’INR… portable ! Nous connaissons tous des membres de nos familles qui sont amenés à prendre des anticoagulants pour modérer leur tension artérielle. Et vous savez à quel point le suivi de la fluidité sanguine, le fameux INR, est important et… contraignant. Voilà un appareil malin qui permet de faire soi-même l’autotest INR, de façon fiable, à partir d’une petite goutte de sang prélevée au bout du doigt. De quoi, aussi, permettre à un soignant sur le terrain d’avoir la réponse nécessaire… sans passer par la case labo !

·         MATISS sert à enrichir l’interaction homme-machine via le sens du toucher, très peu utilisé, en faisant remonter plus d’informations à l’utilisateur sans encombrer les autres sens tels que la vue. A terme, on pourrait imaginer par exemple qu’un médecin qui pratique une télé opération à distance (situation de plus en plus fréquente) puisse ressentir le plus concrètement possible la résistance des tissus, ce qui pourrait lui permettre d’affiner considérablement son geste. MATISS est un bouton rotatif qui offre précisément ce retour d’informations : un moteur, couplé à un fluide capable de faire varier sa viscosité apparente, offre des effets de sensations (dits effets haptiques) très riches : inertie, ressort… on « ressent » donc ce qu’on fait à distance. Venez l’essayer, c’est… saisissant !

·         Un petit dernier encore plus insolite ? ARYBALLE, c’est ni plus ni moins un… nez artificiel ! Capable de détecter, analyser et surtout reconnaitre les odeurs en temps réel. Dans la famille des capteurs intelligents, je voudrais le nouveau fils surdoué ! Les applications peuvent être aussi bien professionnelles que grand public. Automobile, agroalimentaire, domotique, cosmétique… il y a pas mal d’endroits où détecter une odeur précisément et rapidement peut vraiment faire la différence.

Venez les découvrir à bord du vaisseau, vous pourrez même essayer le casque !

Crédits photographiques: MATISS - CEA

Envie de les rencontrer ?