Die Ausrichtung des James Webb-Weltraumteleskops der NASA ist abgeschlossen – Aufnahme klarer, fokussierter Bilder

NASA Web im vollen Fokus, betriebsbereite Hardware

Ausrichtung[{“ attribute=““>NASA’s James Webb Space Telescope is now complete. After a full review, the observatory has been confirmed to be capable of capturing sharp, well-focused images with each of its four powerful onboard science instruments. Upon completing the seventh and final stage of telescope alignment, the team held a set of key decision meetings and unanimously agreed that Webb is ready to move forward into its next and final series of preparations, known as science instrument commissioning. This process will take about two months before scientific operations begin in the summer.

Webb Space Telescope Image Sharpness Test. Credit: NASA/STScI

The alignment of the telescope across all of Webb’s instruments can be seen in a series of images that captures the observatory’s full field of view.

“These remarkable test images from a successfully aligned telescope demonstrate what people across countries and continents can achieve when there is a bold scientific vision to explore the universe,” said Lee Feinberg, Webb optical telescope element manager at NASA’s Goddard Space Flight Center.

Das Webb-Teleskop schließt die Ausrichtungsphase ab. Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA

Die optische Leistung des Teleskops ist immer noch besser als die optimistischsten Vorhersagen des Ingenieurteams. Die Spiegel von Webb lenken nun das vollständig fokussierte Licht, das aus dem Weltraum gesammelt wird, in jedes Instrument, und jedes Instrument nimmt erfolgreich Bilder mit dem ihm zugeführten Licht auf. Die für alle Instrumente bereitgestellte Bildqualität ist „begrenzte Beugung“, was bedeutet, dass die Auflösung des sichtbaren Details angesichts der Größe des Teleskops so gut wie physikalisch möglich ist. Ab diesem Zeitpunkt sind die einzigen Änderungen an den Spiegeln sehr kleine, regelmäßige Anpassungen an den Hauptspiegelclips.

„Nachdem die Ausrichtung des Teleskops und die Bemühungen um die Halbwertszeit abgeschlossen sind, ist meine Rolle bei der Mission des James Webb-Weltraumteleskops beendet“, sagte Scott Acton, Webb Wavefront Sensing and Control Scientist bei Ball Aerospace. „Diese Bilder haben meine Sicht auf das Universum grundlegend verändert. Wir sind von einer Symphonie der Schöpfung umgeben. Überall gibt es Galaxien! Ich hoffe, jeder auf der Welt kann sie sehen.“

Geometrische Bilder von stark fokussierten Sternen im Sichtfeld jedes Instruments zeigen, dass das Teleskop perfekt ausgerichtet und fokussiert ist. In diesem Test zeigte Webb auf einen Teil der Großen Magellanschen Wolke, einer kleinen Satellitengalaxie der Milchstraße, die ein dichtes Feld von Hunderttausenden von Sternen über alle Sensoren des Observatoriums hinweg lieferte. Die Größen und Positionen der hier gezeigten Bilder veranschaulichen die relative Anordnung beider Webb-Instrumente in der Brennebene des Teleskops, wobei jedes auf einen leicht parallelen Teil des Himmels relativ zueinander zeigt. Die drei Bildgebungsinstrumente von Webb sind NIRCam (hier gezeigte Bilder bei einer Wellenlänge von 2 μm), NIRISS (hier gezeigtes Bild bei 1,5 μm) und MIRI (hier gezeigtes Bild bei 7,7 μm, einer längeren Wellenlänge, die sowohl Emissionen von interstellaren Wolken als auch Licht erkennt Sterne). NIRSpec ist ein Spektrometer, kein Imager, kann aber Bilder wie das hier gezeigte 1,1-μm-Bild zur Kalibrierung und Zielerfassung aufnehmen. Die in Teilen der NIRSpec-Daten sichtbaren dunklen Bereiche sind auf ihre Mikroverschluss-Array-Strukturen zurückzuführen, die Hunderttausende von steuerbaren Verschlüssen enthalten, die geöffnet oder geschlossen werden können, um zu bestimmen, welches Licht zum Spektrometer gesendet wird. Schließlich leitet der präzise Orientierungssensor von Webb die Sterne, um das Observatorium mit Präzision und Genauigkeit auszurichten; Seine beiden Sensoren werden im Allgemeinen nicht für wissenschaftliche Bildgebung verwendet, aber sie können kalibrierte Bilder wie die hier gezeigten aufnehmen. Diese Bilddaten werden nicht nur zur Beurteilung der Bildschärfe, sondern auch zur Messung und Kalibrierung subtiler Bildverzerrungen und der Ausrichtung zwischen Sensoren als Teil des gesamten Webb-Tool-Kalibrierungsprozesses verwendet. Bildnachweis: NASA/STScI

Nun wird sich Webbs Team der Inbetriebnahme wissenschaftlicher Instrumente zuwenden. jedes Instrument Es handelt sich um eine hochentwickelte Reihe von Detektoren, die mit Linsen, Masken, Filtern und kundenspezifischen Geräten ausgestattet sind, die ihm helfen, die Wissenschaft durchzuführen, die er erreichen soll. Die spezialisierten Eigenschaften dieser Werkzeuge werden konfiguriert und während der Ausführungsphase des Werkzeugs in verschiedenen Kombinationen ausgeführt, um ihre Eignung für die Wissenschaft vollständig zu bestätigen. Mit dem offiziellen Abschluss der Teleskopausrichtung sind wichtige Mitarbeiter, die an der Bedienung jedes Instruments beteiligt sind, im Mission Operations Center des Space Telescope Science Institute in Baltimore eingetroffen, und einige Mitarbeiter, die an der Teleskopausrichtung beteiligt sind, haben ihre Arbeit beendet.

Obwohl die Teleskopausrichtung abgeschlossen ist, bleiben einige Aktivitäten zur Teleskopkalibrierung bestehen: Als Teil des Betriebs des wissenschaftlichen Instruments wird das Teleskop so ausgerichtet, dass es auf verschiedene Bereiche am Himmel zeigt, wo die Gesamtmenge der Sonnenstrahlung, die auf das Observatorium trifft, variiert, um dies zu bestätigen thermische Stabilität beim Objektivwechsel. Darüber hinaus werden alle zwei Tage kontinuierliche Wartungsbeobachtungen die Ausrichtung des Spiegels überwachen und bei Bedarf Korrekturen vornehmen, um die Spiegel in ihren kompatiblen Positionen zu halten.