Telescopul Spațial James Webb al NASA este pregătit pentru activitatea de cercetare științifică și vede universul mai clar decât sperau chiar și proiectanții săi.
NASA își propune să publice primele imagini realizate de Webb pe 12 iulie 2022. Acestea vor marca începutul unui noi ere în astronomie, deoarece telescopul, cel mai mare construit vreodată, va începe să colecteze date care vor ajuta la înțelegerea primelor momente ale universului și la studierea în detaliu a exoplanetelor.
Ce s-a întâmplat de la lansarea telescopului?
După lansarea cu succes a Telescopului James Webb, în data de 25 decembrie 2021, echipa a început lungul proces de poziționare a telescopului pe orbita sa finală, desfășurare a scutului solar, calibrare și răcire a camerelor și senzorilor instrumentului. Lansarea a avut loc fără incidente, iar la bordul telescopului a rămas mai mult combustibil decât se estimase inițial pentru efectuarea unor ajustări ulterioare pe orbită. Acest lucru va permite lui Webb să funcționeze mai mult decât cei 10 ani preconizați.
După desfășurarea scutului solar, care menține telescopul rece, a urmat alinierea oglinzilor și pornirea instrumentelor științifice. Echipa a început monitorizarea temperaturii camerelor și spectrometrelor de la bordul observatorului, așteptând ca acestea să ajungă la o temperatură suficient de coborâtă pentru a putea fi efectuată testarea celor 17 moduri de operare a instrumentelor.
Care a fost primul test efectuat?
Camerele lui Webb s-au răcit așa cum au prognozat inginerii, iar primul instrument care a fost pornit a fost camera în infraroșu apropiat (Near Infrared Camera – NIRCam). NIRCam este concepută să detecteze lumina foarte slabă emisă de cele mai bătrâne stele și galaxii din univers. Însă, înainte de aceasta, NIRCam a trebuit să ajute la alinierea celor 18 segmente ale oglinzii principale.
După ce NIRCam s-a răcit până la -173,3 grade Celsius, ea a devenit suficient de rece pentru a detecta lumina reflectată de segmentele oglinzii telescopului și a produce primele imagini. Acestea au arătat că segmentele erau îndreptate către o porțiune relativ mică de cer, iar alinierea era mult mai bună decât orice așteptări.
Tot în acea perioadă a intrat în funcțiune și senzorul de ghidaj fin (Fine Guidance Sensor). Acest senzor ajută la menținerea telescopului îndreptat constant spre o țintă – la fel ca un stabilizator de imagine de la o cameră foto. Utilizând steaua HD84800 ca punct de referință, NIRCam a ajutat la alinierea segmentelor oglinzii până aproape de perfecțiune, mult peste minimul necesar pentru funcționarea corespunzătoare.
Ce senzori au fost porniți după aceea?
După finalizarea alinierii segmentelor oglinzii principale în data de 11 martie, a fost finalizată răcirea și au intrat în funcțiune spectrograful în infraroșu apropiat (Near Infrared Spectrograph – NIRSpec) și instrumentul de imagistică în infraroșu apropiat și spectrograful fără fante (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph – NIRISS).
NIRSpec este conceput să măsoare tăria diferitelor lungimi de undă ale luminii. Această informație poate dezvălui compoziția și temperatura stelelor și galaxiilor îndepărtate. NIRSpec face acest lucru prin observarea țintei printr-o fantă care nu permite pătrunderea altor lungimi de undă ale luminii. NIRSpec deține mai multe fante care îi permit să observe 100 de obiecte deodată.
NIRISS este un spectrograf fără fante care separă lumina în diferitele sale lungimi de undă, dar este mai bun la observarea tuturor obiectelor dintr-un câmp. Instrumentul are mai multe moduri de lucru, inclusiv două moduri concepute special pentru observarea exoplanetelor apropiate de stelele lor.
Până acum, verificările și calibrările instrumentelor au decurs fără probleme, iar rezultatele arată că atât NIRSpec, cât și NIRISS vor furniza date chiar mai bune decât au prognozat inginerii înainte de lansare.
Camera MIRI (imaginea din dreapta) permite astronomilor să vadă prin norii de praf cu o acuratețe incredibilă față de telescoapele anterioare, cum ar fi Telescopul Spațial Spitzer, care a produs imaginea din stânga. | Foto: NASA/JPL-CALTECH (STÂNGA), NASA/ESA/CSA/STScI (DREAPTA)
Care a fost ultimul instrument pornit?
Ultimul instrument pus în funcțiune a fost instrumentul în infraroșu mijlociu (Mid-Infrared Instrument sau MIRI). Acesta este conceput să realizeze fotografii ale galaxiilor îndepărtate sau nou formate, precum și ale obiectelor mici, puțin strălucitoare, așa cum sunt asteroizii. MIRI detectează cele mai mari lungimi de undă dintre instrumentele Telescopului James Webb și trebuie menținut la -267,2 grade Celsius. Dacă ar fi mai cald, atunci senzorii ar detecta numai căldura proprie a instrumentului, nu pe cea a obiectelor din spațiu. MIRI are propriul său sistem de răcire, care are nevoie de timp suplimentar pentru a deveni operațional înainte ca instrumentul să intre în funcțiune.
Radioastronomii au obținut indicii că există galaxii complet ascunse de nori de praf și pe care telescoape precum Hubble, care captează lungimi de undă din spectrul vizibil al luminii, nu le pot detecta. Temperaturile extrem de coborâte ale lui MIRI îi permit să fie extrem de sensibil la lumina din domeniul infraroșu mijlociu, care poate trece mai ușor prin praf. Când această sensibilitate este cuplată cu oglinda principală mare a lui Webb, MIRI poate penetra prin norii denși de praf pentru a dezvălui stelele și structurile din astfel de galaxii.
Ce urmează?
Începând cu 15 iunie 2022, toate instrumentele Telescopului James Webb sunt pornite. Pe data de 12 iulie 2022, NASA își propune să publice o serie de imagini care să ilustreze capacitățiile lui Webb. Acestea vor arăta frumusețea imaginilor capturate de Webb și vor oferi astronomilor o mostră a calității datelor furnizate de telescop.
După 12 iulie, Telescopul James Webb va începe să lucreze cu normă întreagă la misiunea sa științifică. Programul detaliat pentru anul viitor nu a fost încă publicat, dar astronomii din întreaga lume așteaptă cu nerăbdare să obțină primele date de la cel mai puternic telescop spațial construit vreodată.
Sursa: SciTechDaily