James Webb űrteleszkóp: Főtükör "szelfi" és az első képek

Ahogy mi is írtuk pár nappal ezelőtt, megkezdődött a James Webb űrteleszkóp főtükörszegmenseinek a beállítása, ami várhatóan 3 hónapig tart majd. Ahhoz, hogy a főtükör 18 szegmense egy egységes tükröt alkosson, kb. 50 nanométeres pontossággal kell illeszkedniük egymással. Jelenleg a 7 különálló szakaszból álló folyamat első része, az ún. Segment Image Identification („szegmensképek azonosítása”) zajlik, ami előtt a JWST készített egy „szelfit” is önmagáról.

Fotó: NASA

A felvételt azonban nem egy külső kamera, hanem a közeli-infravörös kamera (NIRCam) belsejében található speciális képalkotó lencsével készítették, amit kimondottan arra terveztek, hogy a világűr helyett a főtükörszegmensekről készítsen képeket. Ezt a konfigurációt nem használják majd a tudományos műveletek során, kizárólag mérnöki és beállítási célokra. A „szelfin” látható világos szegmens éppen egy fényes csillag felé nézett, és jól látható, hogy a többi tükörszegmens még nincs teljesen összehangolva.

A „Segment Image Identification” folyamat során a HD 84406 csillagot használják a szegmensképek azonosítására. A február 2-án kezdődött képrögzítési folyamat során a teleszkópot 156 különböző pozícióba irányították a csillag előre jelzett helye körül, és a NIRCam 10 érzékelőjével 1560 képet készítettek – ez 54 gigabájtnyi nyers adatot eredményezett. A teljes folyamat közel 25 órán keresztül tartott, de fontos kihangsúlyozni, hogy a JWST már az első hat óra működés és 16 expozíció alatt minden tükörszegmensében meg tudta találni a célcsillagot. Ezeket a felvételeket aztán egy mozaikká illesztették össze, így azonosítva az egyes tükörszegmensek által készített képet.

A 18 szegmens különálló képe egy mozaikba illesztve

A mozaikkép az adott tükörszegmensek jelzéseivel

Ahhoz, hogy a jelenleg 18 különálló tükörszegmens egy egységes tükörré álljon össze, kb. egy hónapnyi finomhangolás szükséges még, összesen pedig 3 hónap a JWST végső beállításához.

A folyamat a következő szakaszokból áll:

Segment Image Identification – „szegmensképek azonosítása”, a főtükröt a HD 84406 csillag irányába mozgatják, és több felvételt készítenek, ami alapján azonosítani tudják a 18 szegmens által készített felvételeket – ez zajlik jelenleg
Segment Alignment – a tükörszegmensek nagyobb pozicionálási hibáinak kiigazítása
Image Stacking – a tükörszegmensek által készített képek egymásra helyezése és a szegmensek mozgatása, hogy a beérkező fény egy helyre essen, és egységes képet tudjon készíteni a teleszkóp.
Coarse Phasing – bár az előző szakaszban már a beérkező fény egy helyre érkezik, de a JWST ekkor még mindig 18 különálló teleszkópként üzemel. Ebben a szakaszban a szegmenseket helyzetét függőleges irányban finomítják három alkalommal.
Fine Phasing – további finomhangolás, amit szintén három alkalommal végeznek el, mindig egy „Coarse Phasing” művelet után. Ilyen finomhangolást a JWST élettartama alatt többször is végrehajtanak majd. A „Fine Phasing”-hez a tudományos műszerekben lévő optikai elemeket használják.
Telescope Alignment Over Instrument Fields of View – a „Fine Phasing” után a NIRCam látómezeje teljesen beállításra került, ebben a szakaszban a többi kamera és spektrométer képének élesítését végzik el.
Iterate Alignment for Final Correction – az utolsó lépés a JWST beüzemelésében, a maradék kisebb pozícionálási hibák kijavítása.