Miközben már zajlik a James Webb űrteleszkóp főtükrének a beállítása (jelenleg a 7 szakaszból álló folyamat 4. lépésénél tartanak, amiről itt írtunk részletesen), egy újabb tudományos műszer, a közeli infravörös spektrográf (NIRSpec) üzembe helyezése is elkezdődött.
A NIRSpec a 0,6-5 mikron közötti infravörös hullámhossz-tartományban működő műszer az Európai Űrügynökség ESA egyik hozzájárulása a projekthez. A spektrográfban két, egyenként 4 megapixeles érzékelő található. Fejlesztését az Airbus Defence and Space, Ottobrunn és Friedrichshafen, Németország, valamint a Goddard Space Flight Center végezte.
A műszer kialakítása 3 megfigyelési módot biztosít: egy prizmát használó alacsony felbontású módot, egy multiobjektumos módot és egy spektroszkópia módot.
A JWST műszercsomagjára már felszerelt NIRSpec (jobboldalt)
A spektrográf (más néven spektrométer) arra szolgál, hogy egy objektum fényét különböző spektrumokra, színképpé bontsa. Ennek elemzése feltárja az objektum fizikai tulajdonságait, beleértve a hőmérsékletét, a tömegét, kémiai összetételét, vagy akár a sűrűségét is. Az objektumban lévő atomok és molekulák olyan vonalakat hagynak a spektrumon, amelyek az objektumok egyes kémiai elemeinek egyedi ujjlenyomatát adják, és rengeteg információt fedhetnek fel az objektum fizikai állapotáról.
A Webb által vizsgálandó számos objektum közül, például az ősrobbanás után kialakuló első galaxisok olyan halványak, hogy az óriási tükrének több száz órán át kell „néznie” őket ahhoz, hogy elegendő fényt gyűjtsön a spektrum kialakításához. Ahhoz, hogy 5 éves küldetése során több ezer galaxist tudjon tanulmányozni, a NIRSpec-et úgy tervezték, hogy Multi-Object Spectroscopy (MOS) üzemmódban egyszerre akár 100-200 objektumot figyeljen meg színképelemzés céljából.
A NIRSpec felépítése
A NIRSpec lesz az első olyan spektrográf az űrben, amely rendelkezik ezzel a képességgel. Ehhez a mérnökök és tudósok egy új, úgynevezett mikrozáras cella rendszert kellett kifejleszteniük, melynek neve microshutter array. Ez a szerkezet mikro-elektromechanizmus segítségével szabályozza a fény bejutását a NIRSpec-be, olyan fedelekkel rendelkeznek, amelyek mágnesesség hatására kinyílnak és becsukódnak. Erre azért van szükség, mert a vizsgálandó objektumok nagyon távol vannak az űrteleszkóptól és nagyon halványak, ezért a műszernek ki kell zárnia a közelebbi fényes objektumok fényét. A mikrozáras cellarendszer 4 blokkból épül fel, ezek mindegyike 63 875 db mikro méretű cellát tartalmaz. A cellák szélessége körülbelül az emberi hajszálnak megfelelő. Minden egyes cella külön-külön vezérelhető, így kinyitható vagy bezárható, hogy az égbolt egy adott részét lássa vagy eltakarja.
A NIRSpec megfelelő működését 3 fontos mechanizmus biztosítja, amiknek most végezték el az első tesztjeit, és mindegyik rendben működött.
- Filter Wheel Assembly (FWA) – megszűri a „nem kívánatos” hullámhosszokat
- Grating Wheel Assembly (GWA) – ez választja szét a beérkező fényt hullámhossz és szín szerint, így alkotva spektrumot
- Refocus Mechanism Assembly (RMA) – ez állítja be a NIRSpec fókuszát
Az európai csapatnak még hónapokra van szüksége a spektrográf végső beállításához, de a tervek szerint már nyáron megkezdődhet a munka ezzel a tudományos műszerrel is.