Ciencias

La última fase de puesta en marcha

Impresión artística del telescopio espacial James Webb de la NASA. crédito: NASA

El telescopio espacial James Webb de la NASA ahora está experimentando todas las estaciones, desde caliente hasta fría, mientras pasa su prueba de estabilidad térmica. Mientras tanto, están en marcha las actividades para la etapa final de la puesta en marcha: profundizar en los detalles de los instrumentos científicos, el corazón de Webb. Para completar la puesta en marcha, mediremos el rendimiento detallado de los instrumentos científicos antes de comenzar las operaciones científicas de rutina en el verano.


Hoy, el científico encargado principal de Webb, Scott Friedman del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI), nos brinda todos los detalles al respecto. fase final de puesta en servicio

«Con el telescopio bellamente alineado y el observatorio cerca de su temperatura criogénica final, estamos listos para comenzar el último grupo de actividades antes de que comiencen las observaciones científicas: puesta en marcha de instrumentos científicos. Aquí describo solo algunas de estas actividades.

«Los instrumentos, la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), el espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec), el generador de imágenes de infrarrojo cercano y el espectrómetro sin rendija (NIRISS), el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) y el sensor de orientación fina (FGS) fueron energizados y Operamos sus mecanismos y detectores, incluidas las ruedas de filtro, las ruedas de rejilla y el ensamblaje del microobturador NIRSpec. El equipo de óptica de Webb usó imágenes de estrellas individuales tomadas con cada uno de los instrumentos para alinear los espejos primario y secundario, pero tenemos más trabajo por hacer. hacer antes de que Webb esté completamente listo para embarcarse en el ambicioso observaciones científicas que revelará los secretos del universo.

«Ahora vamos a comenzar un extenso conjunto de calibraciones y caracterizaciones de instrumentos utilizando una rica variedad de fuentes astronómicas. Vamos a medir el rendimiento de los instrumentos: qué cantidad de luz que ingresa al telescopio llega a los detectores y se registra en los espejos del telescopio y en el interior. cada instrumento, y ningún detector registra cada fotón entrante. longitudes de onda de la luz observar estrellas estándar cuya emisión de luz se conoce a partir de datos obtenidos de otros observatorios combinados con cálculos teóricos.

«La calibración astrométrica de cada instrumento asigna los píxeles de los detectores a ubicaciones precisas en el cielo, para corregir las pequeñas pero inevitables distorsiones ópticas que están presentes en todos los sistemas ópticos. Hacemos esto observando el campo astrométrico de Webb, un diminuto mota del cielo en una galaxia cercana, la Gran Nube de Magallanes.Este campo fue observado por el Telescopio Espacial Hubble para establecer las coordenadas de unas 200.000 estrellas con una precisión de 1 milisegundo de arco (menos de 0,3 millonésimas de grado). Es necesario calibrar esta distorsión para colocar con precisión los objetivos científicos en el campo de visión de los instrumentos. Por ejemplo, para obtener los espectros de cien galaxias simultáneamente utilizando el conjunto de microobturadores NIRSpec, el telescopio debe orientarse de modo que cada galaxia esté en el persiana adecuada y hay un cuarto de millón de persianas!

«También mediremos la nitidez de las imágenes estelares, lo que los astrónomos llaman la ‘función de dispersión de puntos’. Ya sabemos que el telescopio está brindando una calidad de imagen a los instrumentos que supera nuestras expectativas previas al lanzamiento, pero cada instrumento tiene funciones adicionales que realizan una función como pasar la luz a través de filtros para obtener información de color sobre el objetivo astronómico o usar una rejilla de difracción para dispersar la luz entrante en sus colores constituyentes.diferentes longitudes de onda proporciona una calibración importante para interpretar los datos.

“Vamos a probar la adquisición de objetivos para cada instrumento. Para algunas observaciones, es suficiente apuntar el telescopio usando la posición de una estrella guía en el sensor de orientación fina y conocer la ubicación del objetivo científico en relación con esa guía. estrella. tiene como objetivo una precisión de unas décimas de segundo de arco. Sin embargo, en algunos casos se requiere más precisión, aproximadamente una centésima de segundo de arco. Por ejemplo, para la coronagrafía, la estrella debe colocarse detrás de una máscara para que su luz está bloqueado, lo que permite que brille el exoplaneta cercano. En las observaciones de series temporales, medimos cómo la atmósfera de un exoplaneta absorbe la luz de las estrellas durante las horas que tarda en pasar frente a su estrella, lo que nos permite medir las propiedades y los componentes de la atmósfera del planeta. Ambos aplicaciones requieren que el instrumento envíe correcciones al telescopio sistema de control de puntería para colocar el objetivo científico con precisión en la ubicación correcta dentro del campo de visión del instrumento.

«Un último ejemplo de nuestras actividades de puesta en marcha de instrumentos son las observaciones de objetivos en movimiento. La mayoría de los objetos astronómicos están tan lejos que parecen estar estacionarios en el cielo. Sin embargo, esto no es cierto para los planetas, satélites y anillos, asteroides y cometas dentro de nuestro propio sistema solar. Observarlos requiere que el observatorio cambie su dirección en relación con las estrellas guía de fondo durante la observación. Probaremos esta capacidad observando asteroides de diferentes velocidades aparentes usando cada instrumento.

«Estamos en los últimos dos meses de puesta en marcha de Webb antes de que esté completamente listo para su misión científica. Todavía tenemos propiedades y capacidades importantes de los instrumentos para probar, medir y demostrar. Cuando estén completos, estaremos listos para comenzar la grandes programas científicos que los astrónomos y el público esperan con ansias. Ya casi llegamos».


El telescopio Webb de la NASA ahora está completamente enfocado, listo para la puesta en servicio del instrumento.


Cita: Examinando el corazón de Webb: La fase final de la puesta en marcha (6 de mayo de 2022) consultado el 6 de mayo de 2022 en https://phys.org/news/2022-05-heart-webb-phase-commissioning.html

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