Paskutinis paleidimo etapas


James Webb kosminis teleskopas

NASA Jameso Webb kosminio teleskopo menininko koncepcija. Autorius: NASA

NASA James Webb kosminis teleskopas dabar patiria visus metų laikus – nuo ​​karšto iki šalto – atliekant terminio stabilumo testą. Tuo tarpu vykdoma veikla, skirta paskutiniam paleidimo etapui: gilinamasi į mokslo instrumentų, Webb širdies, detales. Norėdami užbaigti paleidimą, išmatuosime išsamų mokslo instrumentų veikimą prieš pradėdami įprastines mokslines operacijas vasarą.

Šiandien pagrindinis Webb užsakovas mokslininkas Scottas Friedmanas iš Kosminio teleskopo mokslo instituto (STScI) pateikia mums visą informaciją apie tai. paskutinė fazė paleidimo.

“Kai teleskopas yra gražiai išlygintas, o observatorija artėja prie galutinės kriogeninės temperatūros, esame pasirengę pradėti paskutinę veiklų grupę prieš prasidedant moksliniams stebėjimams: mokslo prietaisų paleidimui. Čia aprašysiu tik keletą tų veiklų.

Prietaisai, artimųjų infraraudonųjų spindulių kamera (NIRCam), artimųjų infraraudonųjų spindulių spektrometras (NIRSpec), artimųjų infraraudonųjų spindulių vaizdo grotuvas ir beplyšinis spektrometras (NIRISS), vidutinės infraraudonosios spinduliuotės instrumentas (MIRI) ir smulkusis nukreipimo jutiklis (FGS). įjungiami ir saugiai aušinami. Naudojome jų mechanizmus ir detektorius, įskaitant filtrų ratus, grotelių ratukus ir mikroužrakto NIRSpec mazgą. Webb optikos komanda naudojo izoliuotų žvaigždžių vaizdus, ​​darytus su kiekvienu prietaisu, kad sulygiuotų pirminius ir antrinius veidrodžius observatorijoje. Tačiau turime daugiau nuveikti, kol Webbas bus visiškai pasirengęs imtis ambicingų mokslo stebėjimai kuri atskleis visatos paslaptis.

“Dabar pradėsime atlikti platų instrumentų kalibravimo ir apibūdinimo rinkinį, naudodami daugybę astronominių šaltinių. Išmatuosime prietaisų pralaidumą – kiek šviesos, patenkančios į teleskopą, pasiekia detektorius ir įrašoma. Visada yra kiekvienu atspindžiu teleskopo veidrodžiuose ir kiekviename prietaise atsiranda tam tikrų nuostolių, o joks detektorius neužfiksuoja kiekvieno gaunamo fotono. Išmatuosime šį pralaidumą keliais šviesos bangos ilgių stebint standartines žvaigždes, kurių šviesos spinduliavimas žinomas iš duomenų, gautų naudojant kitas observatorijas kartu su teoriniais skaičiavimais.

“Kiekvieno prietaiso astrometrinis kalibravimas nustato detektorių pikselius į tikslias dangaus vietas, kad būtų ištaisyti nedideli, bet neišvengiami optiniai iškraipymai, esantys kiekvienoje optinėje sistemoje. Mes tai darome stebėdami Webb astrometrinį lauką, nedidelį lopą. dangaus netoliese esančioje galaktikoje, Didžiajame Magelano debesyje. Šį lauką stebėjo Hablo kosminis teleskopas, kad būtų nustatytos maždaug 200 000 žvaigždžių koordinatės 1 milijardinio lanko (mažiau nei 0,3 milijonosios laipsnio dalies) tikslumu. Šio iškraipymo kalibravimas reikia tiksliai išdėstyti mokslo taikinius instrumentų matymo lauke. Pavyzdžiui, norint gauti šimto galaktikų spektrus vienu metu naudojant NIRSpec mikroužrakto agregatą, teleskopas turi būti nukreiptas taip, kad kiekviena galaktika būtų tinkamoje užraktoje ir ten yra ketvirtis milijono langinių!

„Taip pat išmatuosime žvaigždžių vaizdų ryškumą – tai, ką astronomai vadina „taško sklaidos funkcija“. Jau žinome, kad teleskopas prietaisams suteikia vaizdo kokybę, viršijančią mūsų lūkesčius prieš paleidimą, tačiau kiekvienas instrumentas turi papildomą optiką. Ši optika atlieka tam tikrą funkciją, pvz., praleidžia šviesą per filtrus, kad gautų spalvinę informaciją apie astronominį taikinį arba naudoja difrakciją. grotelės, kad įeinanti šviesa paskirstytų ją sudedamosiomis spalvomis. Taško sklidimo funkcijos matavimas kiekviename instrumente skirtinguose bangos ilgiuose yra svarbus duomenų interpretavimo kalibravimas.

“Mes išbandysime kiekvieno instrumento taikinio gavimą. Kai kuriems stebėjimams pakanka nukreipti teleskopą naudojant kreipiančiosios žvaigždės padėtį tiksliajame orientavimo jutiklyje ir žinoti mokslinio taikinio vietą tos kreipiančiosios žvaigždės atžvilgiu. mokslo taikinys kelių dešimtųjų lanko sekundės tikslumu. Tačiau kai kuriais atvejais reikalingas didesnis tikslumas, maždaug šimtoji lanko sekundė. Pavyzdžiui, atliekant koronagrafiją, žvaigždė turi būti dedama už kaukės, kad jos šviesa būtų užblokuota Stebėdami laiko eilutes, matuojame, kaip egzoplanetos atmosfera sugeria žvaigždžių šviesą per valandas, kol jos praeina priešais žvaigždę, todėl galime išmatuoti planetos atmosferos savybes ir sudedamąsias dalis. Abi šios programos reikalauja, kad priemonė siųstų pataisymus į teleskopu nukreipimo valdymo sistema, kad mokslo taikinys būtų tiksliai tinkamoje prietaiso matymo lauko vietoje.

“Paskutinis mūsų instrumentų paleidimo veiklos pavyzdys yra judančių taikinių stebėjimas. Dauguma astronominių objektų yra taip toli, kad atrodo, kad jie stovi danguje. Tačiau tai netinka planetoms, palydovams ir žiedams, asteroidams ir kometoms. mūsų pačių Saulės sistemoje. Norint juos stebėti, observatorija stebėjimo metu pakeistų savo krypties kryptį fono vadovaujančių žvaigždžių atžvilgiu. Išbandysime šią galimybę stebėdami skirtingo regimo greičio asteroidus naudodami kiekvieną instrumentą.

“Dabar praėjo du paskutiniai Webb paleidimo mėnesiai, kol jis bus visiškai pasirengęs atlikti savo mokslinę misiją. Vis dar turime svarbių prietaisų savybių ir galimybių išbandyti, matuoti ir demonstruoti. Kai tai bus baigta, būsime pasirengę pradėti didžiąsias mokslo programas, kurių astronomai ir visuomenė nekantriai laukė. Mes jau beveik čia.


NASA Webb teleskopas dabar yra visiškai sufokusuotas ir paruoštas prietaiso paleidimui


Citata: Webb esmės tyrimas: paskutinis paleidimo etapas (2022 m. gegužės 6 d.), gautas 2022 m. gegužės 6 d. iš https://phys.org/news/2022-05-heart-webb-phase-commissioning.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.