Teleskop Angkasa James Webb akhirnya bersedia untuk melakukan sains — dan ia melihat alam semesta dengan lebih jelas daripada yang diharapkan oleh juruteranya sendiri.
NASA dijadualkan mengeluarkan imej pertama yang diambil oleh Teleskop Angkasa James Webb pada 12 Julai 2022.
Mereka akan menandakan permulaan era seterusnya dalam astronomi apabila Webb — teleskop angkasa terbesar pernah dibina — mula mengumpul data saintifik yang akan membantu menjawab soalan tentang detik-detik terawal alam semesta dan membolehkan ahli astronomi mengkaji exoplanet dengan lebih terperinci berbanding sebelum ini. . Tetapi ia telah mengambil masa hampir lapan bulan perjalanan, persediaan, ujian dan penentukuran untuk memastikan teleskop yang paling berharga ini bersedia untuk masa utama.
1. Apakah yang berlaku sejak teleskop dilancarkan?
Selepas kejayaan pelancaran Teleskop Angkasa James Webb pada 25 Dis. 2021, pasukan itu memulakan proses panjang untuk mengalihkan teleskop ke kedudukan orbit terakhirnya, membuka teleskop dan — apabila semuanya menjadi sejuk — menentukur kamera dan penderia di atas kapal.
Pelancaran berjalan lancar seperti pelancaran roket. Salah satu perkara pertama yang diperhatikan oleh rakan sekerja saya di NASA ialah teleskop itu mempunyai lebih banyak bahan api yang tinggal di atas kapal daripada yang diramalkan untuk membuat pelarasan masa depan pada orbitnya. Ini akan membolehkan Webb untuk beroperasi lebih lama (dibuka dalam tab baharu) daripada matlamat awal 10 tahun misi.
Tugas pertama semasa perjalanan sebulan Webb ke lokasi terakhirnya di orbit adalah untuk membuka teleskop. Ini berlaku tanpa sebarang halangan, bermula dengan penggunaan buku jari putih perisai matahari (dibuka dalam tab baharu) yang membantu menyejukkan teleskop, diikuti dengan penjajaran cermin dan menghidupkan penderia.
NIRCam on Webb ialah instrumen pertama yang pergi ke dalam talian dan membantu menyelaraskan 18 segmen cermin. (Kredit imej: NASA Goddard Space Center/Wikimedia Commons)
(dibuka dalam tab baharu)
2. Apakah yang anda uji dahulu?
Kamera pada Webb menjadi sejuk seperti yang diramalkan oleh jurutera, dan instrumen pertama yang dihidupkan oleh pasukan ialah Kamera Inframerah Dekat — atau NIRCam. NIRCam direka untuk mengkaji cahaya inframerah samar yang dihasilkan oleh bintang atau galaksi tertua (dibuka dalam tab baharu) di alam semesta. Tetapi sebelum ia boleh berbuat demikian, NIRCam terpaksa membantu menyelaraskan 18 segmen individu cermin Webb.
Setelah NIRCam disejukkan kepada tolak 280 darjah Fahrenheit, ia cukup sejuk untuk mula mengesan cahaya yang memantul dari segmen cermin Webb dan menghasilkan imej pertama teleskop. Pasukan NIRCam sangat gembira apabila imej cahaya pertama tiba. Kami berniaga!
Penderia Panduan Halus Webb juga mula beroperasi pada masa ini. Penderia ini membantu memastikan teleskop menghala dengan mantap pada sasaran — sama seperti penstabilan imej dalam kamera digital pengguna. Menggunakan bintang HD84800 sebagai titik rujukan, rakan sekerja saya dalam pasukan NIRCam membantu mendail dalam penjajaran segmen cermin sehingga ia hampir sempurna, jauh lebih baik daripada minimum yang diperlukan untuk misi yang berjaya (dibuka dalam tab baharu).
3. Apakah sensor yang dihidupkan seterusnya?
Apabila penjajaran cermin selesai pada 11 Mac, Spektrograf Inframerah Dekat — NIRSpec — dan Pengimej Inframerah Dekat dan Spektrograf Tanpa Celah — NIRISS — selesai menyejukkan dan menyertai parti.
NIRSpec direka untuk mengukur kekuatan panjang gelombang cahaya yang berbeza (dibuka dalam tab baharu) datang dari sasaran. Maklumat ini boleh mendedahkan komposisi dan suhu bintang dan galaksi yang jauh. NIRSpec melakukan ini dengan melihat objek sasarannya melalui celah yang menghalang cahaya lain keluar.
Setakat ini, pemeriksaan dan penentukuran instrumen telah berjalan dengan lancar, dan keputusan menunjukkan bahawa kedua-dua NIRSpec dan NIRISS akan menyampaikan data yang lebih baik daripada yang diramalkan oleh jurutera sebelum pelancaran.
Kamera MIRI, imej di sebelah kanan, membolehkan ahli astronomi melihat melalui awan debu dengan ketajaman yang luar biasa berbanding teleskop sebelumnya seperti Teleskop Angkasa Spitzer, yang menghasilkan imej di sebelah kiri. (Kredit imej: NASA/JPL-Caltech (kiri), NASA/ESA/CSA/STScI (kanan))
(dibuka dalam tab baharu)
4. Apakah instrumen terakhir yang dihidupkan?
Instrumen terakhir untuk boot pada Webb ialah Instrumen Inframerah Pertengahan, atau MIRI. MIRI direka untuk mengambil gambar galaksi jauh atau yang baru terbentuk serta objek kecil yang lemah seperti asteroid. Penderia ini mengesan panjang gelombang terpanjang bagi instrumen Webb dan mesti disimpan pada minus 449 darjah Fahrenheit (tolak 267 darjah Celsius) — hanya 11 darjah F di atas sifar mutlak. Jika ia lebih panas, pengesan hanya akan mengambil haba daripada instrumen itu sendiri, bukan objek menarik di luar angkasa. MIRI telah sistem penyejukannya sendiri (dibuka dalam tab baharu)yang memerlukan masa tambahan untuk beroperasi sepenuhnya sebelum instrumen boleh dihidupkan.
Mulai 15 Jun 2022, semua instrumen Webb dihidupkan dan telah mengambil imej pertama mereka. Selain itu, empat mod pengimejan, tiga mod siri masa dan tiga mod spektroskopik telah diuji dan diperakui, hanya tinggal tiga lagi.
Pada 12 Julai, NASA merancang untuk keluarkan set pemerhatian penggoda (dibuka dalam tab baharu) yang menggambarkan keupayaan Webb. Ini akan menunjukkan keindahan imejan Webb dan juga memberikan ahli astronomi rasa sebenar tentang kualiti data yang akan mereka terima.
Selepas 12 Julai, Teleskop Angkasa James Webb akan mula bekerja sepenuh masa dalam misi sainsnya. Jadual terperinci untuk tahun akan datang masih belum dikeluarkan, tetapi ahli astronomi di seluruh dunia sedang menunggu untuk mendapatkan semula data pertama daripada teleskop angkasa yang paling berkuasa pernah dibina.
Ikuti semua isu dan perbahasan Suara Pakar — dan jadilah sebahagian daripada perbincangan — di Facebook dan Twitter. Pandangan yang diutarakan adalah pandangan penulis dan tidak semestinya mencerminkan pandangan penerbit.
We would love to say thanks to the author of this article for this awesome web content
