NASA twierdzi, że optyczne wyrównanie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba jest „idealne”

Cztery i pół miesiąca później Kosmiczny Teleskop Jamesa WebbaBoże Narodzenie początekinżynierowie osiągnęli niemal idealne wyrównanie złożonego systemu optycznego, torując drogę do ostatecznej kalibracji instrumentu i opublikowania pierwszych obrazów naukowych w lipcu, poinformowali w poniedziałek urzędnicy.

„Z przyjemnością informuję, że osiowanie teleskopu zostało zakończone z lepszą wydajnością, niż się spodziewaliśmy” – powiedział Michael McElwain, naukowiec Webb Project z NASA Goddard Space Flight Center.

„Zasadniczo wymyśliliśmy idealne ustawienie teleskopu. Nie ma żadnej modyfikacji optyki teleskopu, która znacząco poprawiłaby nasze wyniki naukowe”.

18 kwietnia opublikowano zdjęcia testowe ukazujące niezwykle ostre gwiazdy, a w poniedziałek ukazał się nowy obraz przedstawiający dwa widoki pola gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelitarnej Drogi Mlecznej. Jedno zdjęcie zostało wykonane przez znacznie mniejszy Kosmiczny Teleskop Spitzera, obecnie wycofany, a drugie przez Instrument Mid-Infrared Webba (MIRI).

Zdjęcie Spitzera przedstawia rozmyte gwiazdy z elementami rozmycia. Ale widok sieci pokazuje krystalicznie czyste gwiazdy, wyraźnie określone chmury i włókna rozciągające się w polu widzenia.

„Z intelektualnego punktu widzenia można stwierdzić, że obrazy z sieci byłyby lepsze, ponieważ mamy 18 segmentów (luster), z których każdy jest większy niż pojedynczy segment, który tworzy lustro Teleskopu Spitzera” – powiedziała Marcia. Rieke, główny badacz kamery bliskiej podczerwieni Webba lub NIRCAM.

„Dopóki nie zobaczysz tego rodzaju obrazu, który faktycznie dajesz, naprawdę go przyjmujesz i ruszasz, wow! Pomyśl tylko, czego się nauczymy! Spitzer wiele nas nauczył, ale to jest jak zupełnie nowy świat. Po prostu niewiarygodnie piękny.”

Naukowcy i inżynierowie planują teraz poświęcić następne dwa miesiące na dokładne badanie i kalibrację czterech instrumentów naukowych Webba, zbierając obrazy testowe i widma, aby zweryfikować 17 różnych trybów pracy, zanim tego lata rozpoczną się obserwacje naukowe „pierwszego cyklu”.

Ale najpierw zespół planuje ujawnić serię „obserwacji wczesnego startu”, czyli ERO, oszałamiających zdjęć oszałamiających celów astronomicznych, które pokażą naukowe zdolności Webba, a tym samym pomogą uzasadnić jego cenę 10 miliardów dolarów.

Lista potencjalnych celów jest ściśle tajna, ale NASA planuje ujawnić konkretne obrazy i widma ERO w połowie lipca.

„Ich celem jest udowodnienie… światu i opinii publicznej, że Webb jest w pełni funkcjonalny i daje doskonałe wyniki” – powiedział Klaus Pontopedan, naukowiec projektu Webb w Space Telescope Science Institute w Baltimore. „To także okazja do świętowania początku wielu lat Web Science”.

Powiedział, że cele, wybrane przez panel ekspertów, zaprezentują wszystkie cztery narzędzia naukowe, aby „rzucić światło na wszystkie tematy naukowe w sieci … od wczesnego wszechświata, przez galaktyki w czasie, cykl życia gwiazd i inne światy”.

Webb został zaprojektowany do uchwycenia słabego światła z pierwszych generacji gwiazd i galaktyk, które powstały w następstwie Wielkiego Wybuchu 13,8 miliarda lat temu, światła, które zostało rozciągnięte w podczerwony obszar widma przez ekspansję samej przestrzeni.

Aby osiągnąć niezwykle ostry punkt skupienia, zwierciadło wtórne Webba i 18 sześciokątnych segmentów jego zwierciadła głównego o szerokości 21,3 stopy musiały zostać wyrównane, każdy wyposażony w ultraprecyzyjne siłowniki przechyłu, o rozdzielczości nanometrowej, iteracyjny proces, który skutecznie scalił 18 odbitych wiązek w punkt jeden.

Aby wykryć światło podczerwone wychodzące z pierwszych gwiazd i galaktyk, Webb musi pracować w zakresie kilku stopni od zera absolutnego, co jest możliwe dzięki kruchości Zadaszenie pięciowarstwowe które zostały bezbłędnie wdrożone wkrótce po uruchomieniu.

Od tego czasu lustra i instrumenty ochłodziły się do około minus 390 stopni Fahrenheita, podczas gdy MIRI, wyposażony w zaawansowaną technologicznie „chłodzącą chłodnicę”, aby poprawić zdolność obserwacji dłuższych fal, osiągnął minus 449 stopni Fahrenheita, zaledwie 6 stopni powyżej wartości absolutnej. zero.

„Ogólnie rzecz biorąc, wydajność obserwatorium była wyjątkowa” – powiedział McElwain. „Naprawdę jesteśmy w moim domowym rozszerzeniu. W tym momencie opisujemy i kalibrujemy zarówno obserwatorium, jak i instrumenty naukowe.

„Moim zdaniem, zawsze istnieje ryzyko, że idziemy naprzód, ale mam wielką pewność, że dotrzemy tutaj do mety i będziemy mieli wielką misję naukową z ogromnym odkryciem naukowym w ciągu najbliższych kilku miesięcy. Więc jestem po prostu naprawdę podekscytowany tym, że jestem w tym momencie”.

William Harwood

Bill Harwood zajmował się programem kosmicznym USA w pełnym wymiarze godzin od 1984 roku, najpierw jako szef biura Cape Canaveral w United Press International, a teraz jako konsultant dla CBS News. Omówił 129 misji wahadłowca kosmicznego, każdy lot międzyplanetarny od czasu przelotu sondy Voyager 2 w pobliżu Neptuna oraz dziesiątki startów komercyjnych i wojskowych. Zlokalizowany w Kennedy Space Center na Florydzie, Harwood jest oddanym astronomem-amatorem i współautorem „Comm Check: The Final Flight of Shuttle Columbia”.