在完成关键的镜面校准步骤后,NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜团队预计,韦伯的光学性能将能够达到或超过天文台的科学目标。

3月11日,韦伯团队完成了被称为“精细相位”的校准阶段。在韦伯光学望远镜单元调试的这个关键阶段,每一个光学参数都经过了检查和测试,达到或超过了预期。研究团队还发现,韦伯的光路没有严重问题,也没有可测量的污染或堵塞。该天文台能够成功地收集来自遥远物体的光线,并将其毫无问题地传送到仪器上。

虽然这张图像的目的是聚焦在中心的明亮恒星上,以进行校准评估,但韦伯的光学系统和NIRCam非常敏感,以至于在背景中看到的星系和恒星都显示出来。在韦伯望远镜的校准阶段,即所谓的“精细相位”,每个主镜段都经过调整,仅使用NIRCam仪器就可以生成同一恒星的统一图像。这张名为2MASS J17554042+6551277的恒星图像使用红色滤镜优化视觉对比度。
影像来源:NASA/STScI

虽然距离韦布最终发布其新的宇宙观测结果还有几个月的时间,但实现这一里程碑意味着团队相信韦伯的首创光学系统正在尽可能地工作。

“20多年前,韦伯团队着手建造有史以来最强大的太空望远镜,并提出了大胆的光学设计,以满足苛刻的科学目标。”华盛顿NASA科学任务理事会副主任托马斯·左布臣说。“今天,我们可以说,设计即将实现。”

虽然地球上一些最大的地面望远镜使用分段主镜,但韦伯是太空中第一台使用这种设计的望远镜。这个21英尺4英寸(6.5米)的主镜(太大而无法安装在火箭整流罩内)由18个六角铍镜段组成。它必须折叠起来才能发射,然后在太空中展开,接着将每个主镜段再纳米的范围内调整,以形成一个单一的镜面。

位于马里兰州绿带的NASA戈达德太空飞行中心的韦伯光学望远镜元件经理李·范伯格说:“除了实现韦伯将实现的不可思议的科学之外,设计、建造、测试、发射和现在运营这座天文台的团队还开创了一种建造太空望远镜的新方法。”

NASA的韦伯达到校准里程碑,光学系统工作成功
视频来源:NASA’s Goddard Space Flight Center

随着望远镜校准的精细相位阶段完成,团队现在已经将韦伯的主成像仪——近红外相机与天文台的镜面完全对齐。

“我们已经将望远镜完全对准并聚焦在一颗恒星上,性能超过了规范。我们都为这对科学的意义感到兴奋。”NASA戈达德韦伯副光学望远镜元件经理丽塔·凯斯基·库哈说。“我们现在知道我们建造了正确的望远镜。”

这张新的“自拍”是使用NIRCam仪器内部的一个专门的瞳孔成像镜头拍摄,该仪器旨在拍摄主镜段的图像,而不是太空的图像。该配置在科学操作期间不使用,仅用于工程和校准目的。在这张照片中,韦伯所有的18个主镜段都一致地收集来自在同一颗恒星的光线。
影像来源:NASA/STScI

在接下来的六周里,该团队将在最终科学仪器准备工作之前完成剩余的校准步骤。该团队将进一步校准望远镜,包括近红外光谱仪、中红外仪器、近红外成像仪和无缝光谱仪。在该过程的这一阶段,算法将评估每个仪器的性能,然后计算最终的校正,以在所有科学仪器中实现校准良好的望远镜。在此之后,韦伯的最终校准步骤将开始,团队将调整主镜段中任何微小的残留定位误差。

该团队有望在5月初(如果不是更早的话)之前完成光学望远镜元件校准的所有工作,然后再进行大约两个月的科学仪器准备工作。韦伯的第一张全分辨率图像和科学数据将于今年夏天发布。

韦伯是世界上首屈一指的太空科学天文台,一旦全面运行,它将帮助解决我们太阳系中的谜团,观察其他恒星周围的遥远世界,探索我们宇宙的神秘结构和起源,以及我们在宇宙中的位置。韦伯是一个国际项目,由NASA和欧洲航天局(ESA)以及加拿大航天局共同领导。

有关韦伯任务的更多信息,请访问:

https://www.nasa.gov/webb

参考来源:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-reaches-alignment-milestone-optics-working-successfully

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