Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Bildnachweis: NASA Goddard Space Flight Center und Northrup Grumman
Nach Erreichen des wichtigsten Meilensteins der Ausrichtung des Teleskops auf NIRCam beginnt das Webb-Team damit, die Teleskopausrichtung auf den Guider (den Fine Guidance Sensor oder FGS) und die anderen drei wissenschaftlichen Instrumente auszudehnen. Dieser sechswöchige Prozess wird als Multi-Instrument-Multi-Field-Alignment (MIMF) bezeichnet.
Wenn ein bodengestütztes Teleskop zwischen Kameras wechselt, wird das Instrument manchmal physisch vom Teleskop entfernt und tagsüber, wenn das Teleskop nicht verwendet wird, ein neues installiert. Wenn sich das andere Instrument bereits auf dem Teleskop befindet, sind Mechanismen vorhanden, um einen Teil der Optik des Teleskops (bekannt als Pick-Off-Spiegel) in das Sichtfeld zu bewegen.
Bei Weltraumteleskopen wie Webb sehen alle Kameras gleichzeitig den Himmel; Um ein Ziel von einer Kamera zu einer anderen zu wechseln, richten wir das Teleskop neu aus, um das Ziel in das Sichtfeld des anderen Instruments zu bringen.
Nach MIMF wird Webbs Teleskop einen guten Fokus und scharfe Bilder in allen Instrumenten liefern. Außerdem müssen wir die relativen Positionen aller Sichtfelder genau kennen. Am vergangenen Wochenende haben wir die Positionen der drei Nahinfrarot-Instrumente relativ zum Guider kartiert und ihre Positionen in der Software aktualisiert, mit der wir das Teleskop ausrichten. In einem weiteren Instrumentenmeilenstein hat FGS kürzlich zum ersten Mal den „Fine Guide“-Modus erreicht und sich mit höchster Präzision auf einen Leitstern eingestellt. Wir haben auch „dunkle“ Bilder aufgenommen, um die Basislinien-Detektorreaktion zu messen, wenn kein Licht sie erreicht – ein wichtiger Teil der Instrumentenkalibrierung.
Webbs Guider (FGS) und vier wissenschaftliche Instrumente (NIRCam, NIRSpec, NIRISS und MIRI) teilen sich das Sichtfeld der Webb-Teleskopoptik, aber sie sehen tatsächlich bei jeder gegebenen Beobachtung unterschiedliche Teile des Himmels. Bildnachweis: NASA
Das Mittelinfrarot-Instrument von Webb, MIRI, wird das letzte Instrument sein, das ausgerichtet wird, da es noch darauf wartet, dass der kryogene Kühler es auf seine endgültige Betriebstemperatur von knapp 7 Grad darüber abkühlt[{” attribute=””>absolute zero. Interspersed within the initial MIMF observations, the two stages of the cooler will be turned on to bring MIRI to its operating temperature. The final stages of MIMF will align the telescope for MIRI.
You might be wondering: If all of the instruments can see the sky at the same time, can we use them simultaneously? The answer is yes! With parallel science exposures, when we point one instrument at a target, we can read out another instrument at the same time. The parallel observations don’t see the same point in the sky, so they provide what is essentially a random sample of the universe. With a lot of parallel data, scientists can determine the statistical properties of the galaxies that are detected. In addition, for programs that want to map a large area, much of the parallel images will overlap, increasing the efficiency of the valuable Webb dataset.
Written by:
- Jonathan Gardner, Webb deputy senior project scientist, NASA’s Goddard Space Flight Center
- Stefanie Milam, Webb deputy project scientist for planetary science, NASA Goddard