Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA wykonał pierwsze „ostre” zdjęcie pojedynczej gwiazdy, tak dobre, że mogłoby pozwolić obserwatorium na przekroczenie swoich celów naukowych.
Umożliwi to uzyskanie dokładniejszych obrazów gwiazd, planet i galaktyk, gdy teleskop rozpocznie działalność naukową w nadchodzących miesiącach.
Webb został wystrzelony z Europejskiego Portu Kosmicznego w Gujanie Francuskiej w Boże Narodzenie zeszłego roku i osiągnął ostateczną orbitę między Ziemią a Słońcem 24 stycznia.
Obecnie zakończył serię ważnych etapów ustawiania zwierciadeł, znanych jako „dokładna inscenizacja”, ujawniając centralny obraz gwiazdy 2MASS J17554042 + 6551277.
NASA twierdzi, że obraz jest tak dobry, że wydajność optyczna Webba „będzie w stanie spełnić lub przekroczyć cele naukowe, dla których zbudowano obserwatorium”.
„Ponad 20 lat temu zespół Webba postanowił zbudować najpotężniejszy teleskop, jaki ktokolwiek kiedykolwiek umieścił w kosmosie i stworzył odważny projekt optyczny, aby sprostać wymagającym celom naukowym” – powiedział Thomas Zurbuchen, zastępca administratora NASA. „Dzisiaj możemy powiedzieć, że projekt odniesie sukces”.
Te i dwa wcześniej ujawnione obrazy mozaikowe są „obrazami geometrycznymi”, a pierwszy „piękny portret” ma ukazać się na początku lata.
Teraz ukończył serię ważnych etapów ustawiania zwierciadeł, znanych jako „mikrogradacja”, i ujawnia centralny obraz gwiazdy, 2MASS J17554042 + 6551277
Obserwatorium tenisowe warte 10 miliardów dolarów jest teraz w pełni wyśrodkowane, a każda z 18 części lustra jest wyrównana w ułamku szerokości ludzkiego włosa.
Prace zespołu fokusowego nie zostały jeszcze sfinalizowane, ponieważ jest to tylko najnowszy kamień milowy w wykrywaniu, przygotowaniu, ogniskowaniu i chłodzeniu teleskopu.
Ten etap obejmował zbadanie każdego parametru wizualnego, a także przetestowanie go i stwierdzenie, że spełnia on lub przekracza oczekiwania.
Zespół nie znalazł również żadnych krytycznych problemów, żadnych zanieczyszczeń ani mierzalnych przeszkód na ścieżce optycznej Webba. Obserwatorium potrafi z powodzeniem zbierać światło z odległych obiektów i bez problemu dostarczać je do swoich urządzeń.
Chociaż minęły jeszcze miesiące, zanim Webb w końcu przedstawi swoją nową wizję wszechświata, osiągnięcie tego wyczynu oznacza, że zespół jest przekonany, że pierwszy w swoim rodzaju system optyczny Webba działa tak dobrze, jak to tylko możliwe.
Główny doradca ESA ds. nauki i eksploracji oraz naukowiec Webb, Mark McGreen, powiedział, że Webb wysyła teraz najdokładniejsze możliwe obrazy do swoich urządzeń.
„Oznacza to, że możemy zejść głębiej i zobaczyć wiele szczegółów oraz zaprezentować niesamowitą naukę, o której marzyliśmy od dziesięcioleci”.
Wymagało to również zaktualizowanego lustrzanego selfie w ostrości – teraz, gdy wszystkie 18 klipów zostało wyrównanych i skupionych po raz pierwszy.
W tle niesamowitego obrazu jasnych gwiazd są galaktyki, gromady galaktyk i jest to wskazówka tego, co sieć pokaże nam kiedyś w całym Internecie.
„Spójrz na niektóre gromady galaktyk w tle” – powiedziała na Twitterze Hannah Wakeford, naukowiec zajmujący się egzoplanetami z Uniwersytetu w Bristolu.
Ten teleskop zadziwi nas na każdym kroku. Punktem świetlnym możemy zmierzyć atmosferę planet, które nie są widoczne w inny sposób.
Jest to możliwe po części dzięki jego układowi optycznemu i unikalnej konstrukcji – która wymagała złożenia do wydania i stopniowego rozkładania w ciągu miesiąca.
Podczas gdy niektóre z największych naziemnych teleskopów na Ziemi wykorzystują segmentowe zwierciadła główne, Webb jest pierwszym teleskopem w kosmosie, który wykorzystuje taką konstrukcję.
Zwierciadło główne o średnicy 21 stóp i 4 cale składa się z 18 berylowych sześciokątów. Po wejściu na orbitę każde lustro zostało dostrojone do skali nanometrycznej, aby utworzyć pojedynczą dużą powierzchnię lustra, która zbierze nawet najsłabsze światło.
Zdolność do wykrywania słabego światła podczerwonego pozwoli astronomom wykorzystać Webba do zagłębienia się we wczesny wszechświat lub wykrywania słabych atmosfer na odległych światach.
„Oprócz umożliwienia niesamowitej nauki, którą osiągnie Webb, zespoły, które zaprojektowały, zbudowały, przetestowały, uruchomiły i teraz obsługują to obserwatorium, opracowały nowy sposób budowania teleskopów kosmicznych” — powiedział Lee Feinberg, kierownik ds. elementów w firmie Webb Goddard Space. Centrum lotów w Greenbelt, Maryland.
Webb został wystrzelony z Europejskiego Portu Kosmicznego w Gujanie Francuskiej w Boże Narodzenie zeszłego roku i osiągnął ostateczną orbitę między Ziemią a Słońcem 24 stycznia.
Ten wczesny obraz wyrównania Webba, zwany „matrycą obrazu”, pokazuje punkty światła gwiazd ułożone we wzór przypominający plaster miodu w zwierciadle głównym.
Zespół Jamesa Webba przesunął segmenty lustrzanego rdzenia, aby rozmieścić punkty światła gwiazd w heksagonalnej tablicy obrazów. Tutaj każdy punkt światła gwiazd jest oznaczony odpowiednim kawałkiem lustra, który przechwycił
University of Arizona opracował i obsługuje kamerę bliskiej podczerwieni na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, która pomogła teleskopowi osiągnąć ten wyczyn.
W ciągu ostatnich kilku miesięcy kamera NIRCam została wykorzystana do skupienia 18 pojedynczych segmentów zwierciadła, początkowo w celu stworzenia niewyrównanej mozaiki — z 18 obrazami tej samej gwiazdy.
Następnie zwierciadła zostały ustawione na tyle, by stworzyć obraz pojedynczej gwiazdy nieostry.
Ostatnie zdjęcie pokazuje inną gwiazdę docelową niż poprzednie, ale jest ostre.
Zespół Webba wziął także inne podstawowe lustro „selfie” teraz, gdy lustra są idealnie wyrównane. Tym razem w centrum uwagi, a nie trochę nieostre.
W lutym NASA opublikowała zdjęcie, które pokazało 18 segmentów lustrzanych widzianych z lustra wtórnego. Na tym „selfie” jeden z segmentów lustra świecił jaśniej niż pozostałe, ponieważ był skierowany w stronę jasnej gwiazdy HD 84406, podczas gdy pozostałe 17 segmentów nie było w tym samym ustawieniu.
Zdjęcia obejmowały zwierciadło główne teleskopu o wartości 10 miliardów dolarów (7,4 miliarda funtów) (na zdjęciu).
Ta mozaika obrazów, przedstawiająca 18 losowych kopii tej samej gwiazdy, posłużyła jako punkt wyjścia do procesu wyrównania
Teraz, gdy lustra są wyrównane, wszystkie części lustra świecą jasno na najnowszym selfie. Obraz został utworzony przy użyciu specjalistycznej soczewki obrazowania źrenicy wewnątrz kamery NIRCam.
Chociaż uchwycone do tej pory obrazy, znane jako „obrazy inżynierskie”, stanowią ważne kamienie milowe, w nadchodzących miesiącach należy zrobić znacznie więcej, aby przygotować resztę obserwatorium do pełnych operacji naukowych przy użyciu wszystkich czterech jego instrumentów.
Pierwsze „piękne” zdjęcia, wykonane w celach naukowych, mają pojawić się latem.
„Wykazanie tak wysokiego poziomu wydajności optycznej gwarantuje, że kamera NIRCam zapewni wyniki naukowe, których wszyscy oczekują” — powiedziała Marcia Rieke, główny badacz instrumentu NIRCam i profesor UArizona Regents.
„Teleskop działa naprawdę dobrze i ujawni najdrobniejsze szczegóły, które chcemy zobaczyć”.
Po zakończeniu fazy mikrogradientu wyrównania teleskopu zespół zrównał teraz cały główny system obrazowania Webba, NIRCam, z lustrami obserwatorium.
Ustawiliśmy teleskop i skupiliśmy go całkowicie na gwieździe, a osiągi są powyżej specyfikacji. Jesteśmy podekscytowani tym, co to oznacza dla nauki, powiedziała Ritva Keski-Koha, zastępca dyrektora Webb Optical Telescope Element w NASA Goddard. „Teraz wiemy, że zbudowaliśmy odpowiedni teleskop”.
W ciągu następnych sześciu tygodni zespół będzie kontynuował pozostałe etapy dopasowywania przed ostatecznymi przygotowaniami do instrumentu naukowego.
Lustro podstawowe Jamesa Webba jest wykonane z 18 sześciokątnych kawałków pozłacanego metalu berylowego i ma 6,5 metra średnicy. Jest podtrzymywany przez trzy płytkie rurki lub rozpórki z włókna węglowego, które rozciągają się na zewnątrz
Zespół ustawi teleskop tak, aby obejmował spektrometr bliskiej podczerwieni, obrazowanie w bliskiej podczerwieni i spektrograf bez szczelin oraz instrument średniej podczerwieni (MIRI), kierowany przez profesora astronomii George’a Rieke z UArizona Regents.
Na tym etapie procesu algorytm oceni działanie każdego instrumentu, a następnie obliczy ostateczne poprawki potrzebne do uzyskania dobrze skoordynowanego teleskopu we wszystkich instrumentach naukowych.
Następnie rozpocznie się ostatni krok wyrównywania Webba, a zespół dostosuje wszelkie drobne błędy pozostawione w pozycji w klipach lustrzanych.
Zespół jest na dobrej drodze do zakończenia wszystkich aspektów wyrównania elementów teleskopu optycznego do początku maja, jeśli nie wcześniej, zanim przejdzie do około dwumiesięcznych przygotowań do instrumentów naukowych.
Teleskop Jamesa Webba
Teleskop Jamesa Webba został opisany jako „wehikuł czasu”, który może pomóc w odkryciu tajemnic naszego wszechświata.
Teleskop posłuży do obserwacji pierwszych galaktyk narodzonych we wczesnym Wszechświecie ponad 13,5 miliarda lat temu oraz obserwacji źródeł gwiazd, egzoplanet, a nawet księżyców i planet naszego Układu Słonecznego.
Ogromny teleskop, który już kosztował ponad 7 miliardów dolarów (5 miliardów funtów), jest następcą orbitującego Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
Teleskop Jamesa Webba i większość jego instrumentów ma temperaturę około 40 K – około minus 387 F (minus 233 C).
Urzędnicy twierdzą, że koszt może przekroczyć pułap programu określony przez Kongres w wysokości 8 miliardów dolarów (5,6 miliarda funtów). Agencja kosmiczna wydała już na teleskop 7 miliardów dolarów (5 miliardów funtów).
Gdy zostanie wystrzelony w 2021 roku, będzie największym i najpotężniejszym teleskopem na świecie, który będzie mógł spojrzeć wstecz 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
„Certyfikowany guru kulinarny. Internetowy maniak. Miłośnik bekonu. Miłośnik telewizji. Zapalony pisarz. Gracz.”
More Stories
Firma zajmująca się planowaniem powierzchni handlowych CADS postrzega technologię jako odpowiedź na Święta Wielkanocne i inne sezonowe wyzwania w 2024 r. — Retail Technology Innovation Hub
Astronomowie odkryli, że woda unosi się w części przestrzeni, która tworzy planetę
Tęskniłam za nim bardzo długo! Satelita NASA i martwy rosyjski statek kosmiczny zbliżają się do siebie na swojej orbicie