Konečně! JWST má plně nastavená zrcadla

Dlouhý a mimořádně pečlivý proces zarovnávání optických prvků Teleskopu Jamese Webba byl dokončen. Mohlo tedy přijít kompletní zhodnocení, které ukázalo, že observatoř je schopna pořizovat čisté a správně zaostřené snímky pomocí každého ze čtyř výkonných palubních přístrojů. Nyní, když byl dokončen sedmý (a tedy poslední) krok procesu zarovnávání zrcadel, proběhlo klíčové zasedání týmu, který měl tuto činnost na starost. Jeho členové se jednohlasně shodli, že JWST je připraven na přechod do poslední fáze příprav – zavádění vědeckých přístrojů do provozu. Tato činnost by měla trvat zhruba dva měsíce, takže by vědecká činnost mohla začít letos v létě.

Jednotlivé přístroje Webbova teleskopu sdílí zorné pole JWST, ale při každém pozorování vidí různé přístroje jiné části oblohy.

Jednotlivé přístroje Webbova teleskopu sdílí zorné pole JWST, ale při každém pozorování vidí různé přístroje jiné části oblohy.
Zdroj: https://blogs.nasa.gov/

Zarovnání teleskopu vůči všem palubním přístrojům JWST můžeme dobře vidět na sérii snímků, které zachycují celé zorné pole observatoře. „Tyto mimořádné testovací snímky z úspěšně zarovnaného teleskopu ukazují, čeho jsou lidé z různých států a kontinentů schopni dosáhnout, když mají odvážnou vědeckou vizi k průzkumu vesmíru,“ říká Lee Feinberg z Goddardova střediska, který je manažerem optických systémů Webbova teleskopu.

Stále navíc pokračuje již dříve naznačený trend – optické parametry teleskopu zůstávají lepší, než jaké byly nejoptimističtější odhady inženýrského týmu. Zrcadla Webbova teleskopu nyní směřují plně zaměřené záření z vesmíru do každého přístroje. Každý přístroj tak může úspěšně pořizovat snímky podle světla, které se k němu dostane. Obrazová kvalita, kterou všechny přístroje poskytují už leží na takzvaném difrakčním limitu. To znamená, že jemnost detailů, které můžeme vidět, je tak dobrá, jak může podle fyzikálních zákonů být – pochopitelně s přihlédnutím k dané velikosti teleskopu. Od této chvíle už budou všechny další změny pozice zrcadel opravdu velmi jemné, bude totiž docházet k periodickým úpravám orientace segmentů primárního zrcadla.

Inženýrské snímky dokonale zaostřených hvězd v zorném poli každého přístroje ukazují, že teleskop je správně zarovnán a zaostřen. V rámci této zkoušky se JWST zaměřil na část Velkého Magellanova oblaku, což je malá galaxie doprovázející naši Mléčnou dráhu. Přístroje tak mohly vyfotit husté pole stovek tisíc hvězd, které pokrývaly všechny jejich senzory. Velikosti a pozice těchto snímků, které vidíme na obrázku, zobrazují relativní uspořádání každého přístroje JWST na ohniskové rovině teleskopu. Každý míří oproti ostatním na trochu jinou část oblohy. Tři snímkovací přístroje odhalují záření z mezihvězdných oblaků, ale i světlo hvězd. Snímky z přístroje NIRCam byly pořízeny na vlnové délce 2 mikrometry, snímky z NIRISS, které zde vidíme, byly pořízeny na vlnové délce 1,5 mikrometru a MIRI, která pracuje se zářením delších vlnových délkách, se pochlubila snímky pořízenými na vlnové délce 7,7 mikrometru. NIRSpec není ani tak snímkovací přístroj jako spíše spektrograf, ale i přesto dokáže pořizovat snímky (třeba pro kalibraci nebo potvrzení nalezení cíle) - v tomto případě na vlnové délce 1,1 mikrometru. Tmavé oblasti, které můžeme vidět na části snímků z NIRSpec, jsou způsobeny strukturou pole mikrozávěrek. Jde o pole několika set tisíc ovladatelných závěrek, které se mohou otevírat a zavírat, čímž je možné vybrat, které světlo se pošle do spektrografu. Na závěr tu máme snímky z Fine Guidance Sensor, který sleduje hvězdy, aby bylo možné přesně zamířit observatoř na cíl. Jeho dva senzory se běžně nevyužívají pro vědecká pozorování, ale mohou pořídit kalibrační snímky, které zde vidíme. Tato data se nevyužijí pouze k vyhodnocení ostrosti snímků, ale i k přesnému měření a kalibraci drobných zkreslení a zarovnání mezi senzory, což je součástí celkového procesu kalibrace Webbových přístrojů.

Inženýrské snímky dokonale zaostřených hvězd v zorném poli každého přístroje ukazují, že teleskop je správně zarovnán a zaostřen. V rámci této zkoušky se JWST zaměřil na část Velkého Magellanova oblaku, což je malá galaxie doprovázející naši Mléčnou dráhu. Přístroje tak mohly vyfotit husté pole stovek tisíc hvězd, které pokrývaly všechny jejich senzory. Velikosti a pozice těchto snímků, které vidíme na obrázku, zobrazují relativní uspořádání každého přístroje JWST na ohniskové rovině teleskopu. Každý míří oproti ostatním na trochu jinou část oblohy. Tři snímkovací přístroje odhalují záření z mezihvězdných oblaků, ale i světlo hvězd. Snímky z přístroje NIRCam byly pořízeny na vlnové délce 2 mikrometry, snímky z NIRISS, které zde vidíme, byly pořízeny na vlnové délce 1,5 mikrometru a MIRI, která pracuje se zářením delších vlnových délkách, se pochlubila snímky pořízenými na vlnové délce 7,7 mikrometru. NIRSpec není ani tak snímkovací přístroj jako spíše spektrograf, ale i přesto dokáže pořizovat snímky (třeba pro kalibraci nebo potvrzení nalezení cíle) – v tomto případě na vlnové délce 1,1 mikrometru. Tmavé oblasti, které můžeme vidět na části snímků z NIRSpec, jsou způsobeny strukturou pole mikrozávěrek. Jde o pole několika set tisíc ovladatelných závěrek, které se mohou otevírat a zavírat, čímž je možné vybrat, které světlo se pošle do spektrografu. Na závěr tu máme snímky z Fine Guidance Sensor, který sleduje hvězdy, aby bylo možné přesně zamířit observatoř na cíl. Jeho dva senzory se běžně nevyužívají pro vědecká pozorování, ale mohou pořídit kalibrační snímky, které zde vidíme. Tato data se nevyužijí pouze k vyhodnocení ostrosti snímků, ale i k přesnému měření a kalibraci drobných zkreslení a zarovnání mezi senzory, což je součástí celkového procesu kalibrace Webbových přístrojů.
Zdroj: https://blogs.nasa.gov/

Po dokončení zarovnávání teleskopu a snaze, která zabrala půl života, moje role na misi Webbova teleskopu končí,“ přiznal Scott Acton z Ball Aerospace, který pracoval jako vědec specializující se na sledování korekcí optiky JWST a dodal: „Tyto snímky jednoznačně změnily způsob, jakým nahlížím na vesmír. Jsme obklopeni symfonií stvoření – ty galaxie jsou všude kolem! Chci věřit, že je budou moci vidět všichni lidé na celém světě.

Zorné pole JWST se rozprostírá od sluneční elongace 85° do 135° a mění se v průběhu času, jak observatoř obíhá kolem Slunce. (Převzato z: JWST Mission Operations Concept Document, obr. 4.10.)

Zorné pole JWST se rozprostírá od sluneční elongace 85° do 135° a mění se v průběhu času, jak observatoř obíhá kolem Slunce. (Převzato z: JWST Mission Operations Concept Document, obr. 4.10.)

Nyní se tedy pozornost expertů z týmu kolem JWST přesune na zavádění vědeckých přístrojů do provozu. Každý ze čtyř přístrojů je vysoce sofistikované zařízení s několika detektory a jedinečnou sadou čoček, masek, filtrů a dalších prvků, které danému přístroji pomáhají provádět vědecké činnosti, ke kterým byl navržen. Během postupu zavádění do provozu budou přístroje konfigurovány do různých specializovaných režimů, aby se bez sebemenších pochybností potvrdilo, že jsou plně připraveny na zahájení vědecké fáze. V současné době také dochází v řídícím středisku Space Telescope Science Institute v Baltimore ke „střídání stráží“. Pozice vyklízejí pracovníci, kteří měli na starost zarovnávání optických prvků teleskopu a na jejich místo nastupují klíčoví pracovníci zodpovědí za uvedení každého palubního přístroje do provozu.

Ačkoliv již byl proces zarovnávání teleskopu dokončen, stále ještě zbývá provést některé kalibrační činnosti JWST. V rámci zavádění vědeckých přístrojů do provozu dostane JWST za úkol zaměřit se na různé části oblohy, přičemž se bude měnit úroveň slunečního záření, které na observatoř dopadne. Bude tak možné potvrdit tepelnou stabilitu JWST během změny cílů, které sleduje. Kromě toho ještě v rámci běžné údržby dojde jednou za dva měsíce ke kontrole zarovnání zrcadel. Pokud to bude potřeba, budou provedeny potřebné korekce, aby jednotlivá zrcadla zůstala ve svých zarovnaných pozicích.

Zdroje informací:
https://blogs.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://blogs.nasa.gov/webb/wp-content/uploads/sites/326/2022/04/webb_img_sharpness.png
https://blogs.nasa.gov/…/uploads/sites/326/2022/03/Webb-Blog-MIMF-3.27.22.png
https://blogs.nasa.gov/…/uploads/sites/326/2022/04/webb_img_sharpness_details_v2.png
https://jwst-docs.stsci.edu/…Field-of-Regard-with-gridded-celestial+sphere-x1200px.png

Print Friendly, PDF & Email

Kontaktujte autora: hlášení chyb, nepřesností, připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

7 komentářů ke článku “Konečně! JWST má plně nastavená zrcadla”

  1. PetrV napsal:

    Dle mne bude natáčení na určité objekty málo časté.
    Každý zážeh jwst rozechveje a ohřeje. Gyroskopy dtto?
    Nějaké směrování udělají možná zrcátka.
    Spíš poletí prostorem v L2 a co mu cvrkne pod nos, to nasnímá.

    Mohu se mýlit, je to jem má domenka.

  2. pavelZ napsal:

    Dobrý den,

    už se ví, na které objekty ve vesmíru se po dokončení příprav zaměří JWST nejdříve?

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.