Dodano: 29 kwiecień 2022r.

Zakończono kalibrację luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

NASA poinformowała, że kalibracja luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba została zakończona. Testy potwierdziły, że obserwatorium jest w stanie rejestrować ostre obrazy za pomocą każdego z czterech potężnych pokładowych instrumentów naukowych. Przed inżynierami z NASA ostatnia seria przygotowań przed rozpoczęciem misji. Proces ten zajmie około dwóch miesięcy.

Zakończono kalibrację luster Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

 

W trwającej kilka miesięcy procedurze, która rozpoczęła się tuż po wystrzeleniu teleskopu w kosmos, zwierciadła i wyposażenie obserwatorium zostało drobiazgowo skalibrowane, aby uzyskać wyjątkowo ostre, poprawne zdjęcia obiektów w przestrzeni kosmicznej. NASA ogłosiła, że proces ten został zakończony. Teraz zespół zarządzający teleskopem rozpocznie nową fazę przygotowań, czyli oddawania do użytku instrumentów naukowych, która ma zakończyć się końcem czerwca, jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem.

Kalibracja zwierciadeł zakończona

Zakończenie kalibracji zwierciadeł Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba zostało uczczone kilkoma nowymi zdjęciami Webba, które ukazują pełne pole widzenia obserwatorium. - Te niezwykłe obrazy testowe z pomyślnie ustawionego teleskopu pokazują, co ludzie z różnych krajów i kontynentów mogą osiągnąć, gdy istnieje śmiała naukowa wizja zbadania Wszechświata – powiedział Lee Feinberg z zespołu zarządzającego teleskopem w NASA Goddard Space Flight Center.

Wydajność optyczna teleskopu jest lepsza niż najbardziej optymistyczne przewidywania zespołu inżynierów z NASA. Lustra Webba kierują teraz w pełni skupione światło zebrane z kosmosu prosto do każdego instrumentu, a instrumenty te z powodzeniem rejestrują obrazy. Jakość obrazu dostarczanego do wszystkich instrumentów jest jedynie „ograniczona dyfrakcją”, co oznacza, że ​​szczegółowość widocznych detali jest tak dobra, jak tylko pozwalają na to prawa fizyki, biorąc pod uwagę rozmiar teleskopu. Od tego momentu jedynymi zmianami w zwierciadłach będą bardzo małe, okresowe korekty głównych segmentów zwierciadeł.

Lustro główne Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ma szerokość 6,5 metra i składa się z 18 sześciokątnych pokrytych złotem berylowych segmentów. Zwierciadło było za duże, by zmieścić się w luku ładunkowym rakiety, dlatego do startu musiało zostać złożone. Dopiero w przestrzeni kosmicznej uczeni zajęli się dopasowaniem poszczególnych segmentów zwierciadła głównego, z dokładnością rzędu ułamka długości fali światła – około 50 nanometrów – w celu utworzenia pojedynczego lustra.

Fotografie testowe

Na poniższym zdjęciu widać fotografie testowe wykonane przez trzy instrumenty do obrazowania Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba - NIRCam (obrazy pokazane tutaj przy długości fali 2 mikronów), NIRISS (obraz przy długości fali 1,5 mikrona) i MIRI (długości fali 7,7 mikrona).

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Fot.  NASA/STScI

NIRSpec jest spektrografem, ale również może wykonywać zdjęcia, takie jak pokazany tutaj obraz przy długości fali 1,1 mikrona. Ciemne regiony widoczne w częściach danych NIRSpec są spowodowane strukturą jego macierzy mikroprzesłon. Jest jeszcze obraz z czujnika prowadzenia (Fine Guidance Sensor), który śledzi gwiazdy, aby precyzyjnie wskazywać je obserwatorium. Jego dwa czujniki nie są zwykle używane do obrazowania naukowego, ale mogą wykonywać obrazy kalibracyjne.

Modelem do zdjęć testowych został Wielki Obłok Magellana, mała galaktyka satelitarna Drogi Mlecznej. Zapewniła Webbowi gęste pole setek tysięcy gwiazd we wszystkich detektorach obserwatorium.

Ostatnia faza przygotowań

Teraz zespół Webba skupi się na uruchamianiu instrumentów naukowych. Każdy z nich to wysoce wyrafinowany zestaw detektorów wyposażonych w unikalne soczewki, maski, filtry i dostosowany sprzęt, który pomaga wykonywać badania naukowe, do których został zaprojektowany. Charakterystyki tych przyrządów zostaną skonfigurowane i skalibrowane i będą działać w różnych kombinacjach podczas fazy oddawania do użytku przyrządów naukowych. Wszystko po to, by potwierdzić ich gotowość do pracy.

Chociaż ustawienie teleskopu zostało zakończone, niektóre czynności związane z kalibracją luster będą kontynuowane. W ramach uruchamiania instrumentów naukowych teleskop otrzyma polecenie wskazania różnych obszarów na niebie, w których całkowita ilość promieniowania słonecznego docierającego do obserwatorium będzie się zmieniać. Zadania te będą testowane, aby potwierdzić stabilność termiczną podczas zmiany celów obserwacji. Co więcej, bieżące zadania konserwacyjne co dwa dni będą monitorować wyrównanie zwierciadeł i, w razie potrzeby, wprowadzać poprawki, aby utrzymać zwierciadła w ich pozycjach.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest najnowszym obserwatorium kosmicznym. Będzie badał kosmos w zakresie fal od bliskiej do średniej podczerwieni. Ma potencjał, by zmienić oblicze astronomii. Będzie przyglądał się różnym zjawiskom kosmicznym, da naukowcom wgląd w najodleglejsze galaktyki, jakie kiedykolwiek widziano, zbada atmosfery odległych planet i otulone pyłem serca regionów gwiazdotwórczych. Teleskop Jamesa Webba ma być nawet 100 razy potężniejszy od swojego poprzednika, Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, który zmienił nasze rozumienie kosmosu w ciągu ostatnich ponad 30 lat pracy.

Od czasu wyniesienia w przestrzeń kosmiczną Teleskop Webba ochładzał się do bardzo niskich temperatur niezbędnych do optymalnej pracy obserwatorium. Mid-Infrared Instrument (MIRI) – jeden z najważniejszych instrumentów naukowych zamontowany na teleskopie musiał zostać schłodzony do nieco poniżej 7 stopni Kelvina, co odpowiada minus 267 stopniom Celsjusza. Tak niska temperatura jest niezbędna do dokładnego wykrycia przez MIRI światła podczerwonego.

Wszystkie kluczowe instrumenty Webba są przystosowane do wykrywania światła podczerwonego. Takie światło emitują odległe galaktyki, gwiazdy ukryte w kokonach pyłu i planety poza naszym Układem Słonecznym, ale też wszystkie inne ciepłe obiekty, w tym sprzęt elektroniczny i optyczny teleskopu Webba. Schładzanie detektorów instrumentów naukowych i otaczającego sprzętu tłumi te emisje w podczerwieni, co pozwoli uniknąć zakłóceń podczas obserwacji.

MIRI oraz inne kluczowe instrumenty naukowe wartego ponad 10 miliardów dolarów obserwatorium początkowo schładzały się pasywnie w cieniu osłony przeciwsłonecznej wielkości kortu tenisowego. To pozwoliło uzyskać temperaturę około 90 kelwinów, czyli minus 183 st. C., ale osiągnięcie mniej niż 7 kelwinów wymagało specjalnej chłodziarki zasilanej elektrycznie. W połowie kwietnia badaczom udało się obniżyć temperaturę obserwatorium do 6,4 kelwina, czyli minus 267 st. C.

Pierwsze zdjęcia Wszechświata wykonane przez Webba w wysokiej rozdzielczości będą dostępne dopiero pod koniec czerwca.

 

Źródło: NASA, fot. NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez