Devreye almanın son aşaması

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, termal kararlılık testinden geçtiği için artık sıcaktan soğuğa her mevsimi yaşıyor. Bu arada, devreye almanın son aşaması için faaliyetler devam ediyor: Webb’in kalbi olan bilim araçlarının ayrıntılarına inmek. Devreye almayı tamamlamak için, yaz aylarında rutin bilimsel işlemlere başlamadan önce bilim araçlarının ayrıntılı performansını ölçeceğiz.

Bugün, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden (STScI) Webb’in devreye alma sorumlusu bilim adamı Scott Friedman, devreye almanın bu son aşamasıyla ilgili tüm ayrıntıları bize veriyor.

“Teleskop güzelce hizalanmış ve gözlemevi son kriyojenik sıcaklığına yakınken, bilim gözlemleri başlamadan önce son aktivite grubuna başlamaya hazırız: bilim aletlerinin devreye alınması. Burada bu faaliyetlerden sadece birkaçını anlatacağım.

“Enstrümanlar, Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam), Yakın Kızılötesi Spektrometresi (NIRSpec), Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarıksız Spektrometresi (NIRISS), Orta Kızılötesi Aleti (MIRI) ve İnce Yönlendirme Sensörü (FGS) olmuştur. Güç verildi ve güvenli bir şekilde soğutuldu. Filtre tekerlekleri, ızgara tekerlekleri ve NIRSpec mikro deklanşör tertibatı dahil olmak üzere mekanizmalarını ve dedektörlerini çalıştırdık. Ancak Webb, evrenin sırlarını ortaya çıkaracak iddialı bilimsel gözlemlere başlamaya tamamen hazır olmadan önce yapacak daha çok işimiz var.

“Artık zengin çeşitlilikte astronomik kaynaklar kullanarak aletlerin kapsamlı bir kalibrasyon ve karakterizasyon paketine başlayacağız. Aletlerin verimini – teleskoba giren ışığın ne kadarının dedektörlere ulaştığını ve ne kadarının kaydedildiğini ölçeceğiz. Her zaman vardır. teleskobun aynaları ve her alet içindeki her yansımada bir miktar kayıp ve hiçbir dedektör gelen her fotonu kaydetmez.Bu verimi, ışık yayılımı diğer gözlemevlerinden elde edilen verilerden bilinen standart yıldızları gözlemleyerek, ışığın birden çok dalga boyunda ölçeceğiz. teorik hesaplamalarla birleştirilmiştir.

“Her bir enstrümanın astrometrik kalibrasyonu, her optik sistemde mevcut olan küçük ama kaçınılmaz optik bozulmaları düzeltmek için dedektörlerdeki pikselleri gökyüzündeki kesin konumlara eşler. Bunu, Webb astrometrik alanını, küçük bir yamayı gözlemleyerek yapıyoruz. yakındaki bir galakside, Büyük Macellan Bulutu’ndaki gökyüzünün görüntüsü. Bu alan, Hubble Uzay Teleskobu tarafından yaklaşık 200.000 yıldızın koordinatlarını 1 mili-yay saniye hassasiyetle (bir derecenin 0,3 milyonda birinden daha az) belirlemek için gözlemlendi. bilim hedeflerini aletlerin görüş alanına tam olarak yerleştirmek için gereklidir.Örneğin, NIRSpec mikro deklanşör tertibatını kullanarak aynı anda yüz galaksinin spektrumunu elde etmek için, teleskop her galaksi uygun deklanşörde olacak şekilde işaret edilmelidir ve çeyrek milyon kepenk var!

“Gökbilimcilerin ‘nokta yayma işlevi’ dediği yıldız görüntülerinin keskinliğini de ölçeceğiz. Teleskobun enstrümanlara fırlatma öncesi beklentilerimizi aşan görüntü kalitesi sunduğunu zaten biliyoruz, ancak her enstrümanın ek optiği vardır.Bu optikler, astronomik hedef hakkında renk bilgisi almak için ışığı filtrelerden geçirmek veya bir kırınım kullanmak gibi bir işlevi yerine getirir. gelen ışığı bileşen renklerine yaymak için ızgara Her bir cihazda nokta yayılma fonksiyonunu farklı dalga boylarında ölçmek, verilerin yorumlanması için önemli bir kalibrasyon sağlar.

“Her alet için hedef tespitini test edeceğiz. Bazı gözlemler için, İnce Yönlendirme Sensöründeki bir kılavuz yıldızın konumunu kullanarak teleskobu doğrultmak ve bilim hedefinin o kılavuz yıldıza göre konumunu bilmek yeterlidir. bilim, ark saniyenin birkaç onda biri kadar bir doğruluğu hedefler. Bununla birlikte, bazı durumlarda daha fazla hassasiyet gerekir, yaklaşık olarak bir yay saniyesinin yüzde biri. Örneğin, koronografi için, yıldızın ışığının engellenmesi için bir maskenin arkasına yerleştirilmesi gerekir. yakındaki ötegezegenin parlamasını sağlar.Zaman serisi gözlemlerinde, bir ötegezegenin atmosferinin, yıldızının önünden geçmek için geçen saatler boyunca yıldız ışığını nasıl emdiğini ölçerek, gezegenin atmosferinin özelliklerini ve bileşenlerini ölçmemizi sağlarız. Bu uygulamaların her ikisi de, bilim hedefini cihaz içinde doğru konuma tam olarak yerleştirmek için cihazın teleskop işaretleme kontrol sistemine düzeltmeler göndermesini gerektirir. ‘ görüş alanı.

“Enstrüman devreye alma faaliyetlerimizin son bir örneği, hareketli hedeflerin gözlemlenmesidir. Çoğu astronomik nesne o kadar uzaktadır ki, gökyüzünde sabitmiş gibi görünürler. Ancak bu, gezegenler, uydular ve halkalar, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar için doğru değildir. Bunları gözlemlemek için gözlemevinin gözlem sırasında arka plandaki kılavuz yıldızlara göre işaret yönünü değiştirmesi gerekir.Bu yeteneği, her bir aleti kullanarak farklı görünen hızlardaki asteroitleri gözlemleyerek test edeceğiz.

“Webb’in bilimsel misyonuna tam olarak hazır olmadan önce hizmete girmesinin son iki ayındayız. Test etmek, ölçmek ve göstermek için hala araçların önemli özelliklerine ve yeteneklerine sahibiz. Bunlar tamamlandığında, kullanıma hazır olacağız. astronomların ve halkın sabırsızlıkla beklediği büyük bilim programlarına başlıyoruz. Neredeyse geldik.”