Pourquoi les miroirs du James Webb sont-ils dorés ?

Le grand miroir primaire de James Webb est généralement la plus grande étoile sur les photos prises du télescope spatial. Après tout, ses 6,5 mètres de diamètre le rendent presque incontournable, et bien plus si l’on y ajoute l’impressionnante couleur dorée qui capte automatiquement notre regard. Mais saviez-vous que pour créer ce miroir, la NASA a utilisé l’un des matériaux les plus précieux sur Terre ? C’est vrai, il s’agit d’or, et ce n’est pas sur un simple coup de tête. Bien que les images du James Webb soient un véritable spectacle, l’ingénierie derrière cette machinerie n’en est pas moins étonnante. En fait, c’est grâce à cette incroyable technologie que Webb est capable de capturer des images plus détaillées que son petit frère, Hubble. Mais quelle quantité d’or recouvre exactement les 18 miroirs qui composent le miroir principal du James Webb ? Selon les données du site Webb Telescope, pour le revêtement de ces outils, la NASA a utilisé environ 48 grammes de métal précieux. « L’équivalent de la masse d’une balle de golf, qui remplirait un volume de la taille d’une bille », précise la source précitée. Non, la NASA n’a pas utilisé l’or pour montrer au monde les millions de dollars qu’il a coûté pour construire le télescope spatial James Webb. Les 18 miroirs hexagonaux de l’artefact ont un revêtement d’or assez coloré, mais ce n’est clairement pas pour l’esthétique que l’agence spatiale a décidé d’opter pour ce métal. En fait, c’est une question tellement populaire que la NASA est venue y répondre. Paul Geithner, chef de projet adjoint pour le télescope spatial James Webb, a déclaré qu’il y avait deux raisons pour lesquelles l’agence avait décidé d’utiliser ce matériau lors de la fabrication du télescope. Le premier fait référence à la lumière ultraviolette et à la lumière visible émises par le premier objet céleste lumineux qui existait dans l’univers. Après le passage de 13 000 millions d’années et une expansion de plus en plus accélérée de l’univers, cette lumière est passée par le processus de décalage vers le rouge. Qu’est ce que ça signifie? Eh bien, la lumière visible a été étirée de telle manière que ses ondes se sont déplacées vers les niveaux infrarouges.La deuxième raison a à voir avec les nuages ​​de gaz et de poussière. Geithner explique que puisque les planètes et les étoiles se forment dans ces nuages, il est très difficile de les voir uniquement en lumière visible. C’est pourquoi ils s’appuient sur les ondes infrarouges, qui peuvent pénétrer ces formations gazeuses et nous permettre de voir ce qu’il y a à l’intérieur et au-delà. C’est pour ces deux raisons que les miroirs de James Webb ont été conçus avec une tâche spécifique à l’esprit : refléter autant de lumière infrarouge que possible. Et c’est là que l’or entre en jeu. Réflectivité matérielle : pourquoi la NASA a choisi l’or Dans une série de vidéos diffusées par la NASA lors de la construction du James Webb, il se penche sur une partie très importante du processus : les critères de choix de l’or. Ainsi, on sait que l’agence étudiait plusieurs autres métaux lors de la conception du miroir primaire du télescope. De plus, c’est à ce stade qu’ils commentent la réflectivité de certains matériaux et leur efficacité à réfléchir la lumière infrarouge. Selon les mots du narrateur dans la vidéo, « il existe un certain nombre de matériaux réfléchissants qui excellent pour réfléchir la lumière infrarouge ». Le premier d’entre eux est l’aluminium, capable de réfléchir jusqu’à 85 % de la lumière à cette fréquence. Vient ensuite l’argent, capable d’augmenter votre mise jusqu’à 95 %. L’or est celui qui prend la couronne, avec une capacité de 99% à réfléchir la lumière infrarouge émise par les objets célestes. Bien que l’argent reste un excellent candidat, il y a un problème : il se ternit trop facilement. L’or, quant à lui, n’offre pas seulement un meilleur indice de réflectivité. C’est également l’un des métaux les moins réactifs avec d’autres produits chimiques et il est si durable qu’il peut rester dans l’espace sans rouiller ni dégrader ses propriétés. Combien d’or a été utilisé dans le James Webb ? Le meilleur de tous, la quantité de matériel lui-même a été assez minime. Bien que le processus de placage des hexagones soit compliqué et probablement coûteux, la quantité d’or utilisée est vraiment surprenante, compte tenu de la taille du miroir principal du James Webb.

La couche d’or des miroirs James Webb a une épaisseur de 100 nanomètres. Si vous avez besoin de contexte pour obtenir l’image, considérez qu’un miroir moyen a une épaisseur de 3 000 000 nm (3 mm). Comment ont-ils réussi à appliquer une si fine couche d’or ? Le procédé est connu sous le nom de dépôt en phase vapeur sous vide. Comme son nom l’indique, il s’agit alors de vaporiser une petite quantité d’or dans une chambre à vide. La matière se condense alors en surface, créant un film sur le miroir. Ce processus prend au moins une heure et se fait séparément dans chacun des hexagones. En fait, il y a une vidéo qui le prouve.