NASA’s Webb-telescoopspiegel verbrijzelt ‘meest optimistische voorspelling’ na definitieve uitlijning

Ter vergelijking: in de afgelopen vier maanden was bijna al het werk van JWST gericht op de veel minder voor de hand liggende en veel kleinere uitlijningen en kalibraties. Elk van de 18 hoofdspiegelsegmenten van JWST houdt langzaam maar zeker micrometer voor micrometer in positie terwijl grote delen van de telescoop langzaam worden afgekoeld tot omgevingstemperatuur – essentieel voor maximale prestaties. Tegelijkertijd bereikten alle initiële instrumenten van Webb het eerste licht en gingen de vroege stadia van kalibratie en inbedrijfstelling in. Pas nadat de instrumenten nauwgezet zijn gekalibreerd, de spiegel perfect is uitgelijnd en de kritische instrumenten zijn afgekoeld tot temperaturen tot -449 ° F (-267 ° C), kan Webb beginnen met het observeren van het universum en een revolutie teweegbrengen in grote subsets van de ruimtewetenschap.

De eerste en belangrijkste stap – het uitlijnen van de spiegel – is nu voltooid. Het uitlijningsproces begon in februari 2022, zes weken na het opstijgen. Eerst werden foto’s gemaakt met de verkeerd uitgelijnde spiegel om te helpen bepalen in welke staat het zich bevond. Eén voor één werd elk van de 18 Webb-spiegelsegmenten afzonderlijk verplaatst om te bepalen voor welk beeld elke spiegel verantwoordelijk was, zodat de grondverkeersleiders elk spiegelbeeld van de doelster goed konden scherpstellen. In een proces dat bekend staat als ‘grove fasen’, werden deze 18 optische punten, nadat ze goed waren opgelost en aan een bepaald spiegelsegment waren bevestigd, geleidelijk op elkaar georiënteerd om een ​​enkel beeld te produceren.

“Coarse” verlaagt de bijna onpeilbare precisie die nodig is om de beweging te voltooien aanzienlijk. Om het volledige potentieel te bereiken, moet elk spiegelsegment van de Webb-telescoop worden uitgelijnd binnen 50 nm van elkaar. Volgens NASA: “Als de oorspronkelijke Webb-spiegel de grootte van de Verenigde Staten had, zou elk fragment de grootte van Texas hebben, en zou het team de hoogten van die delen van Texas-formaat met elkaar moeten uitlijnen met een nauwkeurigheid van ongeveer 1,5 inch.”

Dit wordt gevolgd door een subtiele toename, met een reeks meer esoterische operaties die zijn ontworpen om de spiegel zo volledig mogelijk te focussen. Het resulterende beeld werd vervolgens aangepast om het goed uit te lijnen met het gezichtsveld van elk van de vier belangrijkste wetenschappelijke instrumenten van de Webb. Ten slotte zijn enkele stappen van het uitlijningsproces in zeven stappen volledig opnieuw ontworpen of verfijnd om de spiegel te optimaliseren tot tevredenheid van Earthbound-makers en potentiële gebruikers.

Uiteindelijk was de uitlijning van de Webb-telescoop buitengewoon succesvol, waardoor een beeld werd geproduceerd dat helderder en zuiverder was dan zelfs de “meest optimistische voorspellingen” van de ingenieurs. NASA zegt dat het beeld zo gedetailleerd is dat het effectief de fysieke resolutie bereikte van een spiegel ter grootte van de Webb-telescoop, wat betekent dat het bekende natuurwetten zou moeten schenden om andere details op te lossen.

Nu de spiegeluitlijning voltooid is, heeft JWST nog maar één grote hindernis over voordat wetenschappelijke operaties kunnen beginnen: de werking van het apparaat. Inbedrijfstelling is een uitgebreide verklaring die het brede scala aan kalibratie, analyse, testen en optimalisatie omvat dat nodig is om te verifiëren dat de vier belangrijkste JWST-tools zich gedragen zoals verwacht en het werk waarvoor ze zijn ontworpen zo nauwkeurig en betrouwbaar mogelijk uitvoeren.

Op een gegeven moment wordt het gebruik van zeer complexe wetenschappelijke instrumenten verwant aan een kunstvorm, en er moet een zekere mate van vertrouwen worden opgebouwd tussen wetenschappers en hun verhoopte commerciële instrumenten voordat ze vol vertrouwen de beitel op marmer kunnen spijkeren en beginnen te graven in de universum met ongekende breedte en detail. Als de operatie net zo soepel verloopt als de plaatsing en uitlijning, kan het JWST-team al in juli 2022 klaar zijn om de eerste bruikbare telescoopwaarnemingen van het universum vast te leggen en te delen.

NASA’s Webb-telescoopspiegel verbrijzelt ‘meest optimistische voorspelling’ na definitieve uitlijning