Télescope spatial HWO (Habitable Worlds Observatory)

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La NASA réfléchit depuis 2016 aux prochains grands télescopes qu'elle développera après Nancy-Grace-Roman qu'elle doit placer en orbite en 2027.

Après avoir lancé quatre études de faisabilité (projets OST, LUVOIR, HabEx et Lynx) qui ont abouti à des publications en 2019, l'agence spatiale a suivi les recommandations du rapport décennal de l''Académie des sciences des États-Unis publié fin 2021 en adoptant fin 2022 un projet relativement peu couteux (... 11 milliards US$ en prenant en compte l'inflation future) mixant les caractéristiques de LUVOIR et HabEX. Le projet baptisé Habitable Worlds Observatory ou HWO devrait démarrer très doucement car il n'a pour l'instant pas de financement et   la NASA ne prévoit d'entrer dans une phase concrète (A) que vers 2029 avec un lancement programmé vers 2040.

Quelques caractéristiques techniques :

Le télescope HWO a un miroir primaire dont le diamètre serait compris entre 6,5 et 8 mètres. Ce diamètre permettrait d'utiliser un miroir monolithique (source d'économie par rapport au miroir segmenté et pliable du James Web) car les lanceurs lourds qui seront opérationnels à la date de lancement (New Glenn, Space Launch System et Starship) prévoient de disposer d'une coiffe de grande taille. Il n'est pas exclu que le télescope utilise un coronographe externe comme le prévoyait la proposition HabEx. Pour limiter les lumières parasites et protéger le miroir primaire des micrométéorites, l'optique pourrait être protégée par un tube contrairement au JWST. L'optique active sera plus performante que celle du JWST pour les observations dans l'ultraviolet et en lumière visible. Le télescope sera placé au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil. Contrairement au JWST, HWO sera conçu pour pouvoir être réparé et amélioré par des missions robotiques (sans équipage). Il sera capable de détecter les biomarqueurs d'au moins 25 exoplanètes de type terrestre situées dans la zone habitable de leurs étoiles.

Pour en savoir plus : article Wikipédia Habitable Worlds Observatory


Dernière édition par Pline le Mer 18 Jan 2023 - 8:13, édité 2 fois (Raison : typo)
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Pline

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2040 ! Je risque d'être un peu vieux  FB_clinoeil, mais que cela va être passionnant pour ceux qui pourront en profiter.  FB_ok
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Vu les caractéristiques annoncées pour cet engin, les incertitudes sur les financements, les délais de réalisation etc ....etc ..... Les glissements sont d'une probabilité plus que certaine.
Donc effectivement un feuilleton que les papys et les mamys ne suivront pas jusqu'au bout  .... sauf s'ils élisent leur futur domicile sur un météorite patrouillant du côté du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, avec pour patienter ..... dans leur play-list :

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montmein69 a écrit:Vu les caractéristiques annoncées pour cet engin, les incertitudes sur les financements, les délais de réalisation etc ....etc ..... Les glissements sont d'une probabilité plus que certaine.
Donc effectivement un feuilleton que les papys et les mamys ne suivront pas jusqu'au bout  .... sauf s'ils élisent leur futur domicile sur un météorite patrouillant du côté du point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, avec pour patienter ..... dans leur play-list :



Qui sait ? Dans la mesure où ce projet est lié à l'étude des exoplanètes, un des sujets les plus chauds du domaine, il sera peut être priorisé et ne sera donc pas victime des dérapages habituels.
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Pline

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Le tout c'est de parvenir à convaincre ceux qui détiennent les cordons de la bourse de la NASA.
Le HST par exemple, est né bien plus tôt que l'ISS et ces deux grands projets gouvernementaux se retrouvent à des orbites incompatibles.
Si Axiom Space avait été imaginée avant la dernière mission d'entretien du HST en mai 2009, peut-être cette mission aurait ramené le HST au sol pour entretien, adjonction de moteurs et remise en orbite, cette fois juste à proximité de l'ISS. Ainsi, le HST aurait encore pu être améliorée grâce à des astronautes dans l'ISS puis plus tard dans Axiom et le HST aurait littéralement pu continuer une vie opérationnelle indéfinie. Sans que cela coûte un nouveau télescope à chaque fois.
Evidemment, si chaque mission d'entretien (même avec des capsules) coûte plus cher qu'un nouveau télescope, ça n'a pas d'intérêt.
Mais le HWO, peut-il inspirer les décideurs ? Songeons que l'on cherche à éviter des interventions humaines. Est-ce une bonne idée? Si un télescope pouvait dépendre d'interventions humaines déjà à proximité mais pour d'autres raisons (par exemple la Gateway en NRHO), cela séduirait ceux qui cherchent à réduire les coûts puisqu'on ajoute des tâches aux astronautes).
Et puis, cela réconcilierait les astronomes professionnels avec les astronautes.
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Raoul a écrit:
Le HST par exemple, est né bien plus tôt que l'ISS et ces deux grands projets gouvernementaux se retrouvent à des orbites incompatibles.

Hubble et Freedom devaient évoluer sur des orbites de même inclinaison : 28,5°, la latitude de Cap Canaveral (celle du pas de tir 39A est de 28,6°N).

L'inclinaison de la station spatiale est passée de 28,5° à 51,6° quand elle est devenue l'ISS pour associer la Russie.
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Raoul a écrit:.../cut/.... (le telescope orbitant)  juste à proximité de l'ISS. Ainsi, le HST aurait encore pu être améliorée grâce à des astronautes dans l'ISS puis plus tard dans Axiom et le HST aurait littéralement pu continuer une vie opérationnelle indéfinie. Sans que cela coûte un nouveau télescope à chaque fois.
Hubble a marqué plusieurs générations ..... mais prenons garde à ne pas en faire la généralité (il était en LEO et  à une altitude de 332 miles (535 km), pas très proche de l'ISS. Ainsi, le HST nécessitait un vol dédié de navette - et assez limite pour que ses capacités de vol, le lui permette. Pour l'anecdote, un vol de secours - pour la dernière "Hubble servicing mission 4 (STS 125)" - avait été imaginé .... mais c'était largement une vue de l'esprit, heureusement il n'y en a pas eu besoin)
https://hubblesite.org/mission-and-telescope/servicing-missions

Miser sur un accès quasi direct à partir d'une station, je n'y crois pas trop, sauf cas particulier.

Plus les télescopes sont sophistiqués (dans leurs instrumentions captant les longueurs d'onde, les discriminant puis mettant en forme les données à envoyer sur terre, ce qui conditionne l'architecture (ossature) du télescope, les positions des protections, caches etc ....) plus il faut être qualifié pour effectuer des opérations techniques dessus.

La première question, concernant ce HWO c'est aller rejoindre au point de Lagrange* un télescope qui serait à "réviser/ remettre à jour, ..." c'est en soit un challenge.
Des humains .... qualifiés pour les travaux à réaliser ..... devront réaliser un voyage long. Puis travailler dans un environnement  avec tous les rayonnements du Soleil et de de la Galaxie .... il faudra connaitre leur dangerosité et s'assurer de la protection des équipes pendant la durée cumulée des voyages et de la remise en état.

Donc pour généraliser,  les astronautes préparés pour des travaux de ce type, seront dans la plupart des cas , obligés d'approcher le télescope dans sa position de travail. Et cette  position sera souvent très lointaine et souvent située proche d'un point de Lagrange* .....
* AMHA la répétition d'une mission comme celle des navettes pour Hubble pour rejoindre un télescope en orbite LEO ..... ne sera plus trop d'actualité. De plus en plus on vise des zones plus propices aux observations avec moins de perturbations.
La position des stations en LEO (ISS, CSA, Axiom ....) sera moins souvent utilisée pour gérer de tels télescopes.
Il est plus probable - un avis qui n'engage que moi - qu'ils devront utiliser un vaisseau atelier, et seront envoyés dans l'espace par un lanceur dédié afin de rejoindre et se positionner à touche-touche avec le télescope  .... A chaque fois une mission complexe assurément.

Rien n'est impossible bien entendu (si on finance .....) .... mais évaluer le coût d'une telle mission ... risque d'être dissuasif. Peut-on espérer qu'elle sera financée à la fois par des mécènes .... des universités, et le revenu de droits télévisés pour que les aficionados puissent suivre en quasi direct les opérations ?

Ne pas oublier aussi que  les techniques utilisées ... évoluent rapidement et l'instrumentation comme la structure, ne peuvent pas forcément "suivre les progrès" (autrement dit risquent d'être dépassés) , et il faudra soupeser la prise de décision :
  • tenter le "upgrade" ? donc monter une mission complexe et couteuse
  • ou plutôt choisir la désorbitation** et envoyer un nouveau télescope
    ** ou l'envoi en orbite solaire lointaine


Rien d'évident donc AMHA , sur la conduite à tenir. Chaque cas sera unique.
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montmein69 a écrit:
Hubble a marqué plusieurs générations ..... mais prenons garde à ne pas en faire la généralité (il était en MEO et  plus haut que l'ISS ... il fallait un vol dédié de navette - et assez limite pour que ses capacités le lui permette.

Pas du tout. A 600 km d'altitude Hubble était toujours en LEO.

MEO, c'est vers 20 000 km, où se trouvent les satellites de navigation...
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David L. a écrit:
montmein69 a écrit:
Hubble a marqué plusieurs générations ..... mais prenons garde à ne pas en faire la généralité (il était en MEO et  plus haut que l'ISS ... il fallait un vol dédié de navette - et assez limite pour que ses capacités le lui permette.

Pas du tout. A 600 km d'altitude Hubble était toujours en LEO.

MEO, c'est vers 20 000 km, où se trouvent les satellites de navigation...


Oui ... je me suis rendu compte de l'erreur et j'ai déjà corrigé ... mais j'ai envoyé trop vite la première mouture.
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Télescope spatial HWO (Habitable Worlds Observatory) 31_ori10


Dans cette image, le HST semble proche du Freedom (enfin, Dual Keel). A l'époque, la station était toujours associée à la Navette, même si la Cupola n'était pas encore prévue. Ces projets (avec la Russie, sans le MTFF, la Hermès, mais avec la Cupola) ces drames (Challenger, Columbia) s'étalent sur tellement d'années et on se retrouve avec deux engins  tellement distants (même dans l'esprit des astronomes) que ça semble impossible de les rassembler. 
Pourtant, le choix de l'orbite lunaire NRHO pourrait recombiner l'intérêt de missions différentes pour l'espace habité, la Lune, Mars et l'astronomie ! 
Tout cela requiert des approbations, mais à partir du moment où un choix est fait pour telle orbite, autant en profiter ! C'était aussi le but de la station spatiale: devenir un garage, un lieu de sciences de la microgravité mais pas vraiment d'astronomie, alors que c'était souhaité au départ.
Raoul
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Quand il y aura une base sur Mars il sera peut être plus judicieux de mettre des télescopes là-bas. En orbite autour de Mars voir sur les lunes de Mars serait un plus, pas de pollution lumineuse ni même de pollution électromagnétique.
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Anovel
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Anovel a écrit:Quand il y aura une base sur Mars il sera peut être plus judicieux de mettre des télescopes là-bas. En orbite autour de Mars voir sur les lunes de Mars serait un plus, pas de pollution lumineuse ni même de pollution électromagnétique.
Franchement, à quoi ça sert d'aller si loin pour mettre des télescope ?
Il y a encore de la place autour de L2...
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