Afbeeldingen laten zien dat NASA’s James Webb-ruimtetelescoop werd beschadigd nadat hij was verpletterd door een ruimterots

Nieuwe beelden onthuld in een nieuw rapport laten zien dat de schade aan de hoofdspiegel van de James Webb Telescope door een kleine meteoorinslag in mei erger is dan aanvankelijk werd gedacht.

Paper gepubliceerd op dinsdag Academic Prepress Server arxiv.org Hij onthulde in detail over de prestaties van Webb terwijl de telescoop in werking was, dat de meeste van de minieme meteoorinslagen op de grote Webb-spiegel kleine schade veroorzaakten, maar de inslag medio mei zorgde voor blijvende schade aan de telescoop.

“De impact van een enkele kleine meteoriet die plaatsvond van 22-24 mei 2022 UT overtrof eerdere ensceneringsvoorspellingen voor schade veroorzaakt door een enkele kleine meteoriet, wat leidde tot verder onderzoek en modellering door het JWST-project”, stelt het rapport.

In tegenstelling tot de Hubble-ruimtetelescoop, die de primaire spiegel omsluit die de telescoop gebruikt om licht te verzamelen en licht te focussen op wetenschappelijke instrumenten in een cilindrische schaal, is de 6,5 meter lange gespleten spiegel van de Webb aan de ruimte blootgesteld. Maar kijkend naar de baan van Webb rond Lagrange Point 2, of L2, een gebied in de ruimte ongeveer een miljoen mijl van de aarde, verwachtten wetenschappers dat Webb slechts één keer per maand een kleine, potentieel gevaarlijke meteoor zou tegenkomen.

Tijdens de periode van inbedrijfstelling van eind januari tot juni, waarin grondverkeersleiders de spiegels en instrumenten van Webb kalibreerden, uitlijnden en testten, werd de hoofdspiegel onderworpen aan zes nauwkeurige meteoorinslagen.

Daarvan hebben er vijf weinig schade aangericht, waardoor er minder dan 1 nm van de RMS-golffrontfout (root mean square) ontstaat, wat een technische manier is om te beschrijven hoeveel een Webb-spiegel het sterrenlicht vervormt dat de spiegel verzamelt. De meeste vervorming die door die vijf slagen buiten de spiegel wordt toegevoegd, kan worden gecorrigeerd, omdat de 18 zeskantige segmenten waaruit het gezicht bestaat, individueel en nauwkeurig kunnen worden aangepast.

Maar de zesde treffer, die een spiegelclip genaamd C3 raakte, richtte meer schade aan die volledig kon worden verholpen. Deze micrometeooraanval verhoogde de golffrontfout van de sector van 56 nm naar 178 nm na correctie door de sectie te moduleren.

Omdat elke spiegelclip verstelbaar is, kan de schade aan het C3-segment worden gecompenseerd en had dit volgens het rapport geen invloed op de nauwkeurigheid van de onderliggende Webb-spiegel als geheel. De totale golffrontfout van de hele spiegel nam toe met ongeveer 9 nm als gevolg van de treffer.

“Het is nog niet duidelijk of de treffer van sectie C3 in mei 2022 een zeldzame gebeurtenis is (d.w.z. een vroege ongelukkige inslag door een kleine, hoog-kinetische meteoor die statistisch gezien slechts eens in de zoveel jaar voorkomt)”, luidt het rapport. is gevoeliger voor schade door micrometeorieten dan eerdere modellen van lanceringen.”

Het rapport merkt verder op dat het Webb-projectteam maatregelen overweegt om toekomstige inslagen van micrometeoriet te verminderen, zoals bepalen hoe lang de telescoop in bekende richtingen kan worden gericht om de spiegel bloot te stellen aan een grotere kans op inslagen van micrometeoriet.

Het behoud van de gezondheid van de Webb-telescoop op de lange termijn is een topprioriteit voor NASA en astronomen overal ter wereld.

Na meer dan 20 jaar en $ 10 miljard aan ontwikkeling, werd de ruimtetelescoop op eerste kerstdag bovenop een Ariane 5-raket gelanceerd. Deze lancering was nauwkeuriger dan verwacht en bood Webb voldoende motivatie om zijn baan na de lancering te corrigeren, en verdubbelde bijna de verwachte operationele levensduur van het observatorium – zolang ruimterotsen de optica niet bederven.

“Voor de lancering moest de JWST een boegschroef dragen voor een missieleven van minimaal 10,5 jaar”, staat in het rapport. “Nu JWST zich in een baan rond L2 bevindt, is het duidelijk dat het resterende drijfgas meer dan 20 jaar van het leven van de missie meegaat.”