Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA
Webb der NASA im vollen Fokus, bereit für die Instrumenteninbetriebnahme
Die Ausrichtung von[{” 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 weiterhin besser als die optimistischsten Vorhersagen des Ingenieurteams. Die Spiegel von Webb lenken jetzt vollständig fokussiertes Licht, das aus dem Weltraum gesammelt wird, in jedes Instrument, und jedes Instrument erfasst erfolgreich Bilder mit dem Licht, das an sie geliefert wird. Die an alle Instrumente gelieferte Bildqualität ist „beugungsbegrenzt“, was bedeutet, dass die sichtbare Detailfeinheit angesichts der Größe des Teleskops so gut wie physikalisch möglich ist. Ab diesem Zeitpunkt sind die einzigen Änderungen an den Spiegeln sehr kleine, periodische Anpassungen an den Hauptspiegelsegmenten.
„Mit der Fertigstellung der Teleskopausrichtung und den Bemühungen eines halben Lebens ist meine Rolle bei der James-Webb-Weltraumteleskop-Mission zu Ende gegangen“, sagte Scott Acton, Webb-Wellenfrontsensorik- und -steuerungswissenschaftler bei Ball Aerospace. „Diese Bilder haben meine Sicht auf das Universum grundlegend verändert. Wir sind umgeben von einer Symphonie der Schöpfung; Überall gibt es Galaxien! Ich hoffe, dass jeder auf der Welt sie sehen kann.“
Technische Bilder von scharf fokussierten Sternen im Sichtfeld jedes Instruments zeigen, dass das Teleskop vollständig ausgerichtet und fokussiert ist. Für diesen 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 zeigen die relative Anordnung jedes von Webbs Instrumenten in der Brennebene des Teleskops, wobei jedes auf einen relativ zueinander leicht versetzten Teil des Himmels zeigt. Die drei Bildgebungsinstrumente von Webb sind NIRCam (Bilder hier bei einer Wellenlänge von 2 Mikrometern gezeigt), NIRISS (hier gezeigtes Bild bei 1,5 Mikrometern) und MIRI (hier bei 7,7 Mikrometern gezeigt, eine längere Wellenlänge, die Emissionen von interstellaren Wolken sowie Sternenlicht zeigt). NIRSpec ist eher ein Spektrograph als ein Imager, kann jedoch Bilder wie das hier gezeigte 1,1-Mikrometer-Bild für Kalibrierungen und Zielerfassungen aufnehmen. Die in Teilen der NIRSpec-Daten sichtbaren dunklen Bereiche sind auf Strukturen seines Mikroverschluss-Arrays zurückzuführen, das über mehrere hunderttausend steuerbare Verschlüsse verfügt, die geöffnet oder geschlossen werden können, um auszuwählen, welches Licht in den Spektrographen gesendet wird. Schließlich verfolgt Webbs Fine Guidance Sensor Leitsterne, um das Observatorium genau und präzise auszurichten; Seine beiden Sensoren werden im Allgemeinen nicht für wissenschaftliche Bildgebung verwendet, können jedoch Kalibrierungsbilder wie die hier gezeigten aufnehmen. Diese Bilddaten werden nicht nur zur Beurteilung der Bildschärfe verwendet, sondern auch zur präzisen Messung und Kalibrierung subtiler Bildverzerrungen und Ausrichtungen zwischen Sensoren als Teil des gesamten Instrumentenkalibrierungsprozesses von Webb. Bildnachweis: NASA/STScI
Jetzt wird sich das Webb-Team der Inbetriebnahme von wissenschaftlichen Instrumenten widmen. Jedes Instrument ist ein hochentwickelter Satz von Detektoren, die mit einzigartigen Linsen, Masken, Filtern und kundenspezifischer Ausrüstung ausgestattet sind, die ihm helfen, die Wissenschaft durchzuführen, für die es entwickelt wurde. Die speziellen Eigenschaften dieser Instrumente werden während der Inbetriebnahmephase des Instruments in verschiedenen Kombinationen konfiguriert und betrieben, um ihre Eignung für die Wissenschaft vollständig zu bestätigen. Mit dem formellen Abschluss der Teleskopausrichtung sind wichtige Mitarbeiter, die an der Inbetriebnahme jedes Instruments beteiligt waren, im Mission Operations Center des Space Telescope Science Institute in Baltimore eingetroffen, und einige Mitarbeiter, die an der Teleskopausrichtung beteiligt waren, haben ihre Aufgaben beendet.
Obwohl die Ausrichtung des Teleskops abgeschlossen ist, bleiben einige Aktivitäten zur Kalibrierung des Teleskops noch bestehen: Als Teil der Inbetriebnahme des wissenschaftlichen Instruments wird das Teleskop angewiesen, auf verschiedene Bereiche am Himmel zu zeigen, in denen die Gesamtmenge der auf das Observatorium auftreffenden Sonnenstrahlung variiert, um die thermische Stabilität bei Änderungen zu bestätigen Ziele. Darüber hinaus werden laufende Wartungsbeobachtungen alle zwei Tage die Spiegelausrichtung überwachen und bei Bedarf Korrekturen vornehmen, um die Spiegel in ihren ausgerichteten Positionen zu halten.