Bonnes nouvelles du JWST (James Webb Space Telescope)

[Adamckiewicz 5 678]

il y a 38 minutes, serge vieillard a dit :

Oui mais si on veut l'observer une fois en place en L2, il sera necesserement très proche de la Lune, ce qui ne facilitera pas ladite observation, me trompe-je ?

...

Oui , tu fais erreur, l2 n’est ps aligné sur la Lune  mais simplement à l’opposé du soleil à la modification près de la position de la Lune  

 

il n’y a pas de point d’équilibre gravitationnel entre la terre et la lune , les champs de gravitation du soleil étant trop important en regard  

Modifié 29 décembre 2021 par Adamckiewicz

[ALAING 58 872]

Et TL va pouvoir faire un transit devant la Lune ?

Ok ok . . . je sors [ ]

[Papalima29 163]

il y a 7 minutes, ALAING a dit :

TL

 

c'est quoi "TL" ?

[ALAING 58 872]

il y a 2 minutes, Papalima29 a dit :

c'est quoi "TL" ?

Le spécialiste des transits de tout ce qui passe devant la Lune ou le Soleil

[Huitzilopochtli 6 600]

il y a 36 minutes, starjack a dit :

Ce que je ne m'explique pas bien, c'est l'apparence sur ces photos. A ce moment-là, le Webb était déjà libéré, et en lui-même je ne le pense pas très réfléchissant. L'étage supérieur l'st un peu plus avec sa livrée blanche. Le moteur était éteint, alors pourquoi ce halo, pourquoi cette luminosité ??

 

La seule explication qui me vienne à l'esprit est la vidange des réservoirs d'ergol de l'étage.

On a déjà vu de tels halos lors d'autres lancements, et la cause était invariablement celle-ci. 

[JP-Prost 1 848]

Il y a 3 heures, olivdeso a dit :

je me pose une deuxième question : ça fait une belle voile solaire quand même. Surtout en L2 instable comme tu dis. Comment compensent ils cet effet de poussée sur la durée ?

 

Effectivement c'est loin d'être négligeable comme perturbation vu les dimensions. La pression solaire génère 2 perturbations

• en couple ce qui dépointe les instruments : c'est compensé par les roues à inertie qui accélèrent ou freinent pour contrer ces couples perturbateurs par conservation du moment cinétique. Sur le long terme, ces couples perturbateurs ne sont pas périodiques et le JWST va avoir tendance à accumuler du moment et donc va voir ses roues accélérer progressivement. Au bout d'un certain temps, il faut désaturer es roues en les freinant et contrer ce freinage avec les tuyères : on consomme donc des ergols dans ces désaturations. Pour espacer le plus possible ces opérations, ils ont mis un flap de compensation à un bout du Sun Shield (momentum flap) permettant de contrer au max les couples solaires et espacer le plus possible les désaturations,
• en force : là ça va parasiter la trajectoire en L2. Celle-ci est certes instable mais bon ce n'est pas non plus ultra sensible. Le JWST ne va pas subitement se barrer dans l'espace intersidéral ... Il va falloir recaler périodiquement  la trajectoire toujours avec les tuyères, plus souvent que les autres missions L2 vu la taille de l'engin. J'ai cru voir tous les 21 jours contre 4 fois par an pour les missions plus "compactes" ... à vérifier ...Mais les Delta-V restent assez faibles et il semble qu'il y ait assez d'ergols pour 10 ans   Et généralement on profite de ces corrections de trajectoire pour désaturer les roues par la même occasion   

La principale difficulté de ces missions c'est de trouver une topologie de tuyères permettant de faire tout cela (désaturation et correction de trajectoire) sans polluer les optiques ie en poussant uniquement dans le demi-espace "inférieur" et en pouvant réaliser des couples ou des Delta-V purs ... pas toujours simple avec toutes les autres contraintes d'aménagement (antennes, interface lanceur, panneau solaire, ...)   

 

JP

[Papalima29 163]

Désolé @Thierry Legault , mais @ALAING parlait de "faire" un transit.

J'avais pas compris qu'il voulait dire "photographier".

 

[jackbauer 2 13 744]

 

Traduction automatique :

Tu as chaud et tu as froid…Webb est divisé en un « côté chaud » et un « côté froid » par son pare-soleil. Le pare-soleil sera toujours face au Soleil pour bloquer la chaleur et la lumière, car les miroirs de Webb doivent rester extrêmement froids pour observer de faibles signaux de chaleur dans l'univers !
Quelle est la différence de température entre les deux côtés ? Du côté chaud, certaines parties de Webb atteindront des températures aussi élevées que 85 degrés Celsius ou 185 degrés Fahrenheit ! Pendant ce temps, du côté froid, Webb sera d'environ -233 degrés Celsius ou -388 degrés Fahrenheit.
MAINTENANT EN DIRECT : Vous pouvez suivre les températures des côtés chaud et froid de Webb sur notre site Web à https://webb.nasa.gov/whereiswebb ! Notez que les températures continueront de changer au fur et à mesure que Webb se déploie, puis se refroidit aux températures de fonctionnement au cours des prochains mois.

Modifié 29 décembre 2021 par jackbauer 2

[Superfulgur 16 096]

Il y a 3 heures, JP-Prost a dit :

là ça va parasiter la trajectoire en L2

 

Super intéressante, ta contribution.

J'en profite pour poser une question aux fusées d'Astrouf : quelle est la taille du point de Lagrange L2 ? J'imagine qu'il n'est pas ponctuel, c'est quoi, une sphère un peu floue de diamètre variable ? Et si oui, de quelle taille ? 1000 km ? 10 000 km ?

?

[symaski62 1 396]

 

[jackbauer 2 13 744]

ça continu a bien se passer, nouveau communiqué (voir la petite animation en bas pour piger la manoeuvre)

 

https://blogs.nasa.gov/webb/2021/12/29/webbs-deployable-tower-assembly-extends-in-space/

Cet après-midi, l’équipe Webb a prolongé avec succès le Deployable Tower Assembly (DTA) de l’observatoire, créant une distance critique entre les deux moitiés du vaisseau spatial.

Le DTA s’étendait sur environ 1,22 mètre (48 pouces), mettant de la place entre la partie supérieure de l’observatoire, qui abrite les miroirs et les instruments scientifiques, et le bus du vaisseau spatial, qui contient l’électronique et les systèmes de propulsion. Cela crée suffisamment de distance pour permettre aux miroirs et aux instruments sensibles de refroidir aux températures nécessaires pour détecter la lumière infrarouge. Cet espace permettra également aux membranes du pare-soleil de se déplier complètement.
Le déploiement a pris plus de six heures et demie, car les ingénieurs ont activé les dispositifs de libération et configuré les chauffages, les logiciels et l’électronique, avant de commander à la DTA elle-même de s’étendre. Le mouvement du DTA, qui ressemble à un grand tuyau noir, est entraîné par un moteur. L’équipe a commencé le déploiement vers 9 h 45 HNE.m et l’a terminé vers 16 h 24 .m HNE.

 

 

[Bernard Augier 1 254]

Il y a 4 heures, JP-Prost a dit :

ils ont mis un flap de compensation à un bout du Sun Shield

Bonjour Jean-Pierre. Ce flap est mobile donc et peut donc modifier la "trainée" du JWST?

Super ta contribution!

[jackbauer 2 13 744]

Il y a 8 heures, jfleouf a dit :

Grace à la précision du lancement et des deux premières corrections de trajectoire, le JWST devrait avoir suffisamment de propergol pour maintenir son orbite pendant plus de 10 ans : https://blogs.nasa.gov/webb/2021/12/29/nasa-says-webbs-excess-fuel-likely-to-extend-its-lifetime-expectations/

 

Bravo Ariane 5 !!!

 

 

Traduction automatique :

 

La NASA affirme que l’excès de carburant de Webb est susceptible de prolonger ses attentes en matière de durée de vie

 

Après un lancement réussi du télescope spatial James Webb de la NASA le 25 décembre et l’achèvement de deux manœuvres de correction à mi-parcours, l’équipe Webb a analysé sa trajectoire initiale et déterminé que l’observatoire devrait avoir suffisamment de propergol pour permettre le soutien des opérations scientifiques en orbite pendant beaucoup plus de 10 ans de vie scientifique. (La base de référence minimale pour la mission est de cinq ans.)

L’analyse montre qu’il faut moins de propergol que prévu à l’origine pour corriger la trajectoire de Webb vers son orbite finale autour du deuxième point de Lagrange connu sous le nom de L2,un point d’équilibre gravitationnel situé de l’autre côté de la Terre, loin du Soleil. Par conséquent, Webb aura beaucoup plus que l’estimation de base du propergol – bien que de nombreux facteurs puissent finalement affecter la durée d’exploitation de Webb.

Webb a du propergol de fusée à bord non seulement pour la correction à mi-parcours et l’insertion en orbite autour de L2, mais aussi pour les fonctions nécessaires pendant la durée de vie de la mission, y compris les manœuvres de « maintien de la station » - de petites brûlures de propulseur pour ajuster l’orbite de Webb - ainsi que ce que l’on appelle la gestion de l’élan, qui maintient l’orientation de Webb dans l’espace.
Le propergol supplémentaire est en grande partie dû à la précision du lancement d’Arianespace Ariane 5, qui a dépassé les exigences nécessaires pour mettre Webb sur la bonne voie, ainsi qu’à la précision de la première manœuvre de correction à mi-parcours – une combustion relativement faible de 65 minutes après le lancement qui a ajouté environ 45 mph (20 mètres / sec) à la vitesse de l’observatoire. Une deuxième manœuvre de correction a eu lieu le 27 décembre, ajoutant environ 6,3 mph (2,8 mètres / sec) à la vitesse.

 

La précision de la trajectoire de lancement a eu un autre résultat : le calendrier de déploiement du panneau solaire. Ce déploiement a été exécuté automatiquement après la séparation d’Ariane 5 sur la base d’une commande stockée à déployer soit lorsque Webb a atteint une certaine attitude envers le Soleil idéale pour capturer la lumière du soleil pour alimenter l’observatoire – soit automatiquement à 33 minutes après le lancement. Comme Webb était déjà dans la bonne attitude après la séparation du deuxième étage d’Ariane 5, le panneau solaire a pu se déployer environ une minute et demie après la séparation, environ 29 minutes après le lancement.

Modifié 30 décembre 2021 par jackbauer 2

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 8 heures, olivdeso a dit :

je me pose une deuxième question : ça fait une belle voile solaire quand même. Surtout en L2 instable comme tu dis. Comment compensent ils cet effet de poussée sur la durée ?

 

Par la combinaison de plusieurs techniques effectivement, certaines actives, en en profitant opportunément pour décharger les roues de réaction, d’autres passives, notamment avec le Aft Momentum Flap, qui n’est autre que l’équivalent solaire d’un trim aéronautique

(dont le déploiement est d’ailleurs prévu aujourdhui-même : c’est la prochaine étape juste après le DTA qui a lieu à l’heure où j’écris. Déploiement qui précède donc immédiatement celui du pare-soleil afin d’en compenser aussitôt les effets).

Tu trouveras toutes les réponses argumentées ici (sachant que la source, c’est la Documentation du JWST itself, cité dans mon lien ) :

https://space.stackexchange.com/questions/35399/how-will-jwst-manage-solar-pressure-effects-to-maintain-attitude-and-station-kee

L’idée qui sous-tend tout cela en filigrane, est bien sûr d’utiliser au maximum des compensations "naturelles" afin d’économiser autant que faire se peut les ergols embarqués.

On peut voir sur ce plan le JWST comme une voile solaire, pilotée en tant que telle tant que ça reste compatible avec ses observations, dont la navigation autour de L2 se fera sur une trajectoire en équilibre fin entre les forces gravitationnelles d’une part et la pression de radiation solaire d’autre part, qui s’exerçeront sur lui.

Cette représentation permet aussi de comprendre pourquoi il n’aurait pas été judicieux de simplement le placer exactement en L2, puis tenter de l’y maintenir coûte que coûte : l’orbite de halo à la forme étrange adoptée est en fait une trajectoire d’équilibre située légèrement en avant de L2 qui va en effet autoriser une navigation "à la voile" permettant en retour de compenser en partie naturellement cette pression de radiation inévitable, autrement consommatrice d’énergie pour l’y maintenir...

Modifié 29 décembre 2021 par Alain MOREAU

[JP-Prost 1 848]

Il y a 1 heure, Superfulgur a dit :

Super intéressante, ta contribution.

J'en profite pour poser une question aux fusées d'Astrouf : quelle est la taille du point de Lagrange L2 ? J'imagine qu'il n'est pas ponctuel, c'est quoi, une sphère un peu floue de diamètre variable ? Et si oui, de quelle taille ? 1000 km ? 10 000 km ?

 

En fait les objets aux points de Lagrange décrivent des orbites dites de Lissajous autour de ces  points. Pour ce qui concerne le JWST, il s'agit d'une grande Lissajous de type HALO qui je crois fait 1.3 à 1.5 millions de km de diamètre autour de L2. Herschel avait la même orbite.

Il existe aussi une Lissajous plus resserrée qui fait 800 000 km de diamètre sur laquelle était PLANCK (orbite dite petite Lissajous).

 

il y a une heure, Bernard Augier a dit :

Bonjour Jean-Pierre. Ce flap est mobile donc et peut donc modifier la "trainée" du JWST?

Super ta contribution!

 

Merci Bernard. Oui il est mobile autour d'un axe apparemment. Selon qu'il est plus ou moins exposé au Soleil, la pression de radiation solaire qui s'exerce sur lui varie et donc le couple qu'elle génère.

C'est déjà utilisé sur les satellites en orbite autour de la Terre.

Modifié 30 décembre 2021 par JP-Prost

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 7 heures, starjack a dit :

Ce que je ne m'explique pas bien, c'est l'apparence sur ces photos. A ce moment-là, le Webb était déjà libéré, et en lui-même je ne le pense pas très réfléchissant. L'étage supérieur l'st un peu plus avec sa livrée blanche. Le moteur était éteint, alors pourquoi ce halo, pourquoi cette luminosité ??

 

Après séparation et réorientation, il y a eu une poussée finale du dernier étage propulsif pour écarter définitivement sa trajectoire de celle du télescope afin d’éviter tout risque de collision accidentelle ultérieure : c’est vraisemblablement ce qui a été observé & photographié, non ? 

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 3 heures, Bernard Augier a dit :

Ce flap est mobile donc et peut donc modifier la "trainée" du JWST?

 

Fixe, je viens de vérifier. Il crée un couple de compensation à la manière d’un trim, simplement. Voir plus haut ma réponse à Olivier, avec le lien qui explique tout cela de façon détaillée (sorry je n’avais pas encore lu la contribution de JP-Prost ci-dessus avec le décalage horaire - je suis en Corée )

 

Modifié 30 décembre 2021 par Alain MOREAU
Précisions

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 2 heures, jackbauer 2 a dit :

La précision de la trajectoire de lancement a eu un autre résultat : le calendrier de déploiement du panneau solaire. Ce déploiement a été exécuté automatiquement après la séparation d’Ariane 5 sur la base d’une commande stockée à déployer soit lorsque Webb a atteint une certaine attitude envers le Soleil idéale pour capturer la lumière du soleil pour alimenter l’observatoire – soit automatiquement à 33 minutes après le lancement. Comme Webb était déjà dans la bonne attitude après la séparation du deuxième étage d’Ariane 5, le panneau solaire a pu se déployer environ une minute et demie après la séparation, environ 29 minutes après le lancement.

 

Ce qui explique qu’on l’ait vu se déployer à l’image, juste après la séparation 

[Alain MOREAU 7 318]

Il y a 3 heures, Bernard Augier a dit :

Il y a 7 heures, JP-Prost a dit :

ils ont mis un flap de compensation à un bout du Sun Shield

Ce flap est mobile donc et peut donc modifier la "trainée" du JWST?

 

Il y a 2 heures, JP-Prost a dit :

Oui il est mobile autour d'un axe apparemment

 

Non, il reste entièrement passif sur JWST (et déployé par un simple ressort) 

C’est précisé ici, dans Spacecraft Bus/momentum flap : 

https://jwst.nasa.gov/content/observatory/index.html

Et dans le lien que j’ai mis plus haut dans ma réponse à Olivier :

https://space.stackexchange.com/questions/35399/how-will-jwst-manage-solar-pressure-effects-to-maintain-attitude-and-station-kee

 

Modifié 30 décembre 2021 par Alain MOREAU
Liens

[Meade45 490]

Il y a 7 heures, JP-Prost a dit :

Pour ce qui concerne le JWST, il s'agit d'une grande Lissajous de type HALO qui je crois fait 1.3 à 1.5 millions de km de diamètre autour de L2

Alors me viens une autre question d'ordre plus générale.

Quand on voit la difficulté que nous avons sur terre à maintenir une précision de suivi s'approchant de la seconde d'Arc, comment là-haut alors JWST va en permanence faire ses grosses orbites de Lissajous, maintenir une  précision que j'imagine meilleure que cette Sec.Arc-1 ?

Y a t-il des tuyères qui en permanence crachent un gaz ? est-ce électrique au travers des centrales à inertie ... ou que sais-je d'autre ?

Guy

[Alain MOREAU 7 318]

Oui, c’est le job des roues de réaction :

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Roue_de_réaction

Modifié 30 décembre 2021 par Alain MOREAU
Lien

[starjack 1 715]

Bonne question !

 

Hubble a six roues giroscopiques pour pointer ses cibles ( enfin, avait au début de sa vie, maintenant c’Est deux ou trois...), je n’ai pas entendu parler de ça pour Webb.

 

Orientation par ses petits moteurs monoergols ?

 

Ok, réponse ci-dessus... Et les petits moteurs servent de temps en temps à dénaturer les roues inertielles.

 

Comme cela a constitué un sujet de préoccupation sur Hubble, j’imagine que la technologie a fait beaucoup de progrès en trente ans !

 

 

Modifié 30 décembre 2021 par starjack

[Vesper 441]

C'est tout de même hallucinant : comment en effet maintenir l'orientation du bouzin en-dessous de la seconde d'arc alors que la pression de radiation est susceptible de varier, et ce en fonction de l'activité solaire j'imagine ?

Quand on y pense, c'est tout de même un enchaînement d'exploits d'ingénierie en continu...

Modifié 30 décembre 2021 par Vesper

[Adamckiewicz 5 678]

Encore une question tres con, on ne peut pas envisager de ravitailler en propergol le jwst en L2?

[jackbauer 2 13 744]

il y a 52 minutes, starjack a dit :

Hubble a six roues giroscopiques pour pointer ses cibles ( enfin, avait au début de sa vie, maintenant c’Est deux ou trois...), je n’ai pas entendu parler de ça pour Webb.

 

Orientation par ses petits moteurs monoergols ?

 

Ok, réponse ci-dessus... Et les petits moteurs servent de temps en temps à dénaturer les roues inertielles.

 

Comme cela a constitué un sujet de préoccupation sur Hubble, j’imagine que la technologie a fait beaucoup de progrès en trente ans !

 

 

Je me suis aussi posé cette question ; Mais en faisant une petite recherche :

 

https://www.jwst.fr/orbite/

 

Le point L2 reste à l’extérieur de l’orbite de la Terre tandis qu’elle effectue sa révolution autour du Soleil, et les trois corps sont alignés en permanence. Une telle orbite d’autre part garantit la continuité des observations, ce qui n’est pas le cas pour Hubble. Notons que le point L2 est une destination très recherchée, puisque c’est là qu’ont été mis en orbite les satellite WMAP, Herschel, Planck et Gaia.  Il y d’autres avantages à positionner le JWST en L2 : non seulement l’accès y est direct, ce qui facilite énormément les problèmes de navigation, mais de plus, les forces gravitationnelles combinées de la Terre et du Soleil permettant à elles seules de maintenir le satellite en position, cela évitera d’avoir trop souvent recours à des fusées auxiliaires, comme c’est hélas le cas pour Hubble dont les gyroscopes sont mis à rude épreuve (et ont une durée de vie limitée !).