Poté, co Dalekohled Jamese Webba 24. ledna úspěšně dorazil na dráhu kolem libračního bodu L2 soustavy Slunce – Země, začali pozemní experti pracovat na dalších složitých úkolech. V sérii komplexních kroků začali pouštět elektrickou energii do všech vědeckých přístrojů, došlo také k vypnutí ohřívačů, aby mohl začít proces chladnutí, což povede k zachycení prvních fotonů primární kamerou. Tím započne několik měsíců trvající nastavování a ladění všech palubních systémů. Zatímco přístroj MIRI a některé prvky ostatních přístrojů se dočkaly dodávek elektřiny už v týdnech, které přišly po 25. prosinci, kdy observatoř startovala, dokončení napájení zbylých přístrojů NIRCam, NIRSpec a FGS/NIRISS přišlo až v minulých dnech.
Zdroj: https://eoportal.org/
Týmy zodpovědné za provoz se již chystají na další důležitý milník – tím bude vypnutí ohřívačů v přístrojích. Přítomnost ohřívačů jistě mnoho čtenářů překvapí – zvlášť když se často opakuje nutnost co nejnižší teploty na senzorech. Ohřívače však plnily důležitou roli – udržovaly důležité optické prvky v teple, čímž bránily riziku kondenzace vody či ledu. Když přístroje dosáhly předem definovaných kritérií pro celkové teploty, může tým vypnout tyto ohřívače, aby během několik měsíců dlouhého procesu mohly přístroje zchladnout na finální teploty.
Jakmile přístroj NIRCam dosáhne teploty 120 kelvinů (zhruba – 153 °C), bude pozemní tým připraven k zahájení mimořádně pečlivého seřizování 18 primárních šestiúhelníkových segmentů primárního zrcadla, aby společně vytvořily opticky jednotný povrch. Tým již vybral hvězdu HD 84406 ze souhvězdí Velké medvědice jako kalibrační terč pro seřizovací proces. Tato hvězda se tedy stane prvním objektem, který NIRCam spatří, když fotony z této hvězdy dopadnou na aktivované detektory.
Zdroj: https://cdn.mos.cms.futurecdn.net
První kalibrační snímek hvězdy nebude hezký – bude na něm 18 náhodně rozmístěných rozmazaných světlých flíčků. Během prvních několika týdnů jemného seřizování pozice segmentů se bude tým zaměřovat na stále stejnou hvězdu, zatímco budou probíhat mikroskopické pohyby aktuátorů pod jednotlivými segmenty. Postupně se tak zmíněných 18 rozmazaných flíčků sladí a vznikne ostrý obraz jedné hvězdy. Chladnutí teleskopu a přístrojů bude pokračovat i v dalších měsících. Během příštího měsíce by mohly provozní teploty 37 – 39 kelvinů dosáhnout přístroje pracující v blízké infračervené oblasti. Kryochladič přístroje MIRI by jej měl ochladit na cílových 6 kelvinů v průběhu dalších měsíců.
Přeloženo z:
https://blogs.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/FH3Y5OSXwAAMxxK?format=jpg&name=medium
https://eoportal.org/ftp/satellite-missions/j/JWST_131021/JWST_Auto82.jpeg
https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/dfh7cvUpZMy5FoYufRVwfF.png
Během doby kalibrace bude tedy udržován v zorném poli směr na HD 84406. Stěhováni hvězdy v zorném poli zřejmě vadit nebude.
Jaká rotace bude JWST udělena k ose L2 – Země – Slunce?
Na animaci oběhu kolem L2 míří stále na „Jih“.
Popis o kompletním skenu oblohy mluví o 6 měsících.
JWST se může otáčet pomocí silových setrvačníků. Hvězda byla vybrána i proto, že se nachází v oblasti oblohy, do které teleskop bez problémů uvidí celou dobu.
Není přeci důvod, aby se hvězda „stěhovala“ v zorném poli. Systém dalekohedu ji dovede udržet s přesností na zlomek arcsec dlouhodobě. Dalekohled bude ve stabilizované poloze
Kopíruju svůj komentář k předchozímu článku, protože jsem líný to formulovat znovu :). Proto je tak obsáhlý.
– JWST není skenovací dalekohled a nemá za úkol pomalým otáčením proskenovávat oblohu. Natáčí se za vybranými objekty. Když je v pozorovacím plánu fotit Jupiter, natočí se na Jupiter. Když je v plánu fotit galaxii XY, natočí se na galaxii XY. Atd.
– Dalekohled se za vybraným objektem natáčí celý. Zrcadlo i celý optický systém je vůči zbytku přístroje fixní (když opomeneme aktuátory, ale ty mají jiný účel).
– Zorné pole (Field of View) JWST je několik úhlových minut (ano, minut, to není překlep). Každý z přístrojů má zorné pole trochu jiné, proto nelze uvést jedno číslo, ale přístroj s největším zorným polem na JWST ho má cca 3×3 úhlové minuty.
– V článku (předchozím) se píše o „zorném poli“, ale to je nešťastně zvolený pojem. Originální termín je Field of Regard a přeložil bych to jako obsáhnutelné pole. To je oblast na obloze, kam se MŮŽE dalekohled natočit (aniž by Slunce začalo osvětlovat nějakou jeho kritickou část). Ale ať se v této oblasti natočí kamkoliv, vždy uvidí jen její malinkou část (viz předchozí bod – zorné pole). Obsáhnutelné pole má tvar pásu na obloze, který je znázorněn na obrázku v článku. Pokud by dalekohled neobíhal okolo Slunce, tak toto obsáhnutelné pole bude stále fixní, tj. bude možno pozorovat pouze objekty, které jsou v tomto pásu. Ale díky jeho oběhu okolo Slunce tento pás v průběhu roku putuje po obloze. Stejně jako se nám na Zemi v průběhu roku posouvá po obloze její noční část, ale dalekohled už si na zvolený objekt v tomto pásu musíme namířit sami.
Děkuji, toto bylo vysvětlení. Takže ona věta, že „Webb může v daný den pozorovat přibližně 39 % celé oblohy“ znamená, že si může vybrat k pozorování z takové části oblohy. A v průběhu půl roku si může vybrat k pozorování ze 100% oblohy.
Ještě jedno vysvětlující video na téma obíhání kolem L2.
https://www.youtube.com/watch?v=ybn8-_QV8Tg&t=671s
Že neobíhá kolem L2, ale před L2, aby z něj „nespadl“ do vesmíru, když se umí odrážet jen od směrem od Země pryč. No, prostě pěkně vysvětlené s pomocí středoškolské fyziky.
Ten váš komentář ale nemyslíte vážně, že ?
Otázku jsem myslel naprosto vážně, a třeba mi to , co píšete , vysvětlíte.
Doufám, že se shodneme, že bod L2 oběhne Slunce za dobu 1 roku -stejně jako Země. Co to znamená, že JWST se pohybuje před L2? Myslíte tím, po stejné dráze, jen běží před L2 ? Pak ale nevychází to, že JWST ten bod L2 oběhne po elipse 2x za rok.
Druhá věc: kam by spadl do vesmíru, co si pod tím představujete? Pokud nebude v bodě L2 ( resp. na nějaké dráze v jeho blízkosti, jak je plánováno) , a nebude tam ono silové vyrovnání Slunce/Země + Měsíc, tak bude JWST dál pokračovat na své dráze kolem Slunce. A jelikož je na vzdálenější dráze než Země, bude se za Zemí postupně opožďovat. Do žádného „vesmíru “ neodletí ani nespadne. A JWST má řadu korekčních motorků, které jsou schopny jeho dráhu korigovat v různých směrech ( takže i „dopředu“ i „dozadu“, zrovna tak „nahoru“ a „dolů“ podle vaší definice). Jedná se o nepatrné impulsy ( delta v ve velikosti jednotek až desítek cm/s) a s těmi je počítáno, aby ta dráha odpovídala požadavkům = poloha, doba „oběhu“
Myslim ze byste si mel sam neco vic nastudovat o L2 (a L# obecne). Mam takovy pocit ze nejaky clanek byl snad i zde na Kosmonautixu.
Pokusim se reagovat ve zkratce:
JWST se bude pohybovat lehce „pred“ L2 ve smyslu ze bude blize ke Slunci (a tedy i k Zemi) nez kdyby byl umisten primo v obezne draze L2. To vychazi z faktu, ze L2 je labilni a kazde nepatrne posunuti telesa z L2 zpusobi, ze se to teleso bude nevratne stale vice vzdalovat od L2. Jedna se o analogii umisteni kulicky na spicku jehly, taky tam teoreticky muze sedet az do skonani sveta, ale ve skutecnosti se velmi rychle vychyli na stranu a potom nezadrzitelne spadne. S druzici umistenou v L2 je to stejne tak. Proto se bude JWST stejne jako Sysifos vecne snazit dostat do L2, ale soucasne si budeme zatracene davat pozor, aby do L2 nikdy ‚nedoletel‘. Tedy ZAMERNE nikdy od motoru nedostane dostatecny impulz. Protoze kdyby tam doletel, hrozilo by, ze se ‚prekuli‘ na druhou stranu za L2 a nasledne se bude naveky vzdalovat stale vice a vice. Musite mit napameti, ze z duvodu konstrukce JWST ma motory jen na ‚horke‘ strane a nikdy se nesmi(!) otocit ‚studenou‘ stranou ke Slunci (aby se vratil do L2). Pokud vim, doslo by ke zniceni pristroju, povoleni ruznych spoju ktere drzi za pomoci lepidel atd atd …
Snad Vam to pomohlo tu situaci pochopit. Proto napriklad raketa Ariane 5 pri vynaseni JWST velmi opatrne davkovala impulz, ktery JWST udeli, protoze kdyby udelila prilis, byla by to katastrofa, se kterou se uz neda nic udelat. Proto napriklad v tomto konkretnim pripade opravdu nezalezelo, ze se startuje z rovniku, protoze impulzu ktery byl k dispozici bylo az az, naopak kdyby Ariane kopla do JWST co mohla, byl by JWST ztracen.
Ta analogie s kuličkou na špičku jehly se vám trochu nepovedla. Halo orbity kolem L2 jsou polostabilní, takže potom ty vaše vývody jsou mimo.
Kromě toho, korekční motorky nemají shodný vektor tahu, takže lze dráhu upravovat ve všech směrech
A možná vám uniká drobný detail. Ať by byl JWST blíže ke Slunci nebo dále než L2,(samozřejmě již mimo „dosah“ L2) v obou případech by se oproti Zemi na své dráze ( a tedy i L2) opožďoval. Všechny dráhy ve větší vzdálenosti než 1AU jsou pomalejší než Země a librační body soustavy Slunce /Země.
Lepší příklad pro L2 než špička jehly je obruč, toroid, do kterého se snažíte umístit kuličku. Po obvodu obruče se kulička vždy vrátí do nejnižšího bodu, ale příčný pohyb (ke Slunci nebo od něj) je smrtelný.
Webb létá kousililínek před L2, blíže k Zemi a je tedy neustále přitahován.
Ale jak víte, je vybaven setrvačníky, které usnadňují jeho natáčení, které je nepřetržité. Jak Webb obíhá okolo Slunce a okolo „L2“, resp. bodu před L2, neustále se snaží udržet stabilní obraz.
To vede k tomu, že se setrvačníky blíží limitům svých parametrů. A tak po čase musí Webb koukat na „druhou stranu“, aby musel setrvačník pracovat proti svému předchozímu momentu.
Webb je ale vždy otočen od Slunce, tedy čím více se dívá Webb po přímce od Slunce, tím více mají setrvačníky energie, která se vybíjí obtížne. Resp. musel by počkat půlrok.
A tady pomůže ta gravitace a pravidelné zažehávaní motorů.
A to nie je všetko. Napr. Jupiter sa len tak nepozerá ako mesiac rušivo pôsobí na dráhu JWST ale aj on prispiva poruchami svojim vlastným gravitačným poľom, síce o hodne slabšie, nepriamo úmerne štvopcu vzdialenosti, avšak nie zanedbateľne. To isté Saturn … Motorčeky musia všetky tieto poruchy korigovať !
Změny orientace v prostoru provádí silové setrvačníky.
Kolega nepíše o orientaci, ale o dráze
Tak to se omlouvám, měl jsem dojem, že jde o orientaci. Moje chyba.
V dokumentu NASA, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20190028877/downloads/20190028877.pdf
na straně 11 stojí, jaké jsou dovolené orientace JWST vůči slunci a na straně následující jsou dosažitelné vektory tahu trysek.
Pokud by se tedy dostal od Země dále, než je L2 bod, nelze se již vrátit. Nemyslím tím, že by se odkutálel za Pluto, ale nebyl by schopen plnit očekávané úkoly.
A pohyb „před L2“ byla nejasná formulace, měl jsem na mysli blíže Zemi, než je L2, ale lepší příslovce mně nenapadlo. Bohužel orientace ve vesmíru ještě nepronikla do běžné češtiny, bylo by lepší „nadir od L2“?
Na své halo dráze bude samozřejmě blíže i dále od Slunce než L2. ( a samozřejmě i od Země.) Ten text se hlavně týkal příletové trajektorie, aby se dostal na halo dráhu . Tam by nešlo zabrzdil bez otočení. Ale halo orbit je polostabilní, takže v jeho mezích se lze pohybovat na všechny strany . Mimo „dosahu“ halo orbitu by ve všech případech došlo k tomu, že by JWST byl pomalejší než pohyb Země i bodu L2
A co Vam na tom vadi? Ja bych se to asi snazil napsat trosku uhlazeneji, ale myslim, ze p. krupickam to popsal spravne. (na to odkazovane video jsem se nedival)
[toto mela byt odpoved na prispevek od milantos, nevim proc z toho vysel samostatny komentar…]