Auf dem Papier ist Webb ein feines Teleskop. Das Beste.
Aber wir werden nicht wissen, dass es funktioniert, bis wir es in den Extremen des Weltraums getestet haben.
Aus diesem Grund ist die NASA seit Abschluss der optischen Ausrichtung des James-Webb-Weltraumteleskops in die Endphase der Inbetriebnahme der wissenschaftlichen Instrumente des weltraumgestützten Observatoriums eingetreten. Der wohl einzigartigste Aspekt von Webb auf den ersten Blick ist sein massiver Sonnenschutz, derermöglicht es den vier Hauptteleskopen an Bord, das Universum mit weniger Störungen durch das Licht der Sonne zu betrachten.
Aber es dient auch als Schutzschild gegen die Hitze des Sonnenlichts, weshalb eine bevorstehende thermische Stabilitätsübung messen wird, wie sich Änderungen „von der heißen zur kalten Haltung“ auf das Weltraumteleskop auswirken. Dies wird Wissenschaftlern helfen, zu beurteilen, ob es wirklich bereit istdas Universum als seinen eigenen kleinen Winkel des Kosmos um den zweiten Lagrange-Punkt L2 herum zu erforschen, verursacht subtile Veränderungen in seinen Instrumenten, laut ein Beitrag auf der offiziellen Website der NASA.
Webb ist fast bereit, seine wissenschaftlichen Missionen zu beginnen, aber die Reise zur Vorbereitung des fortschrittlichsten Weltraumteleskops, das jemals gestartet wurde, schafft Welten in Welten von Wunderwerken der Technik, die alle in Echtzeit inszeniert werden.
Die Technik des James-Webb-Weltraumteleskops auf die Probe stellen
In der letzten Phase von Webbs Vorbereitung werden alle Modi und Operationen der vier an Bord befindlichen wissenschaftlichen Instrumente auf Kalibrierung, Leistung und allgemeine Beobachtungsfähigkeiten getestet.die Geheimnisse des Universums. Zum jetzigen Zeitpunkt setzen die Spiegel des James-Webb-Weltraumteleskops ihren Abkühlungsprozess fort, aber der bevorstehende Stabilitätstest ist entscheidend.
„Webbs fünfschichtiger Sonnenschutz hält das Teleskop und die wissenschaftlichen Instrumente kühl und schützt sie vor Sonne, Erde und Mond“, sagte Erin Smith, stellvertretende Observatoriumsprojektwissenschaftlerin von Webb, in dem Blogbeitrag der Agentur. „Dieser Schutz ermöglicht WebbMessungen des infraroten Universums, was ein kaltes Teleskop und eine kalte Instrumentenoptik erfordert"
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„Wenn Webb jedoch auf verschiedene Ziele am Himmel zeigt, ändert sich der Winkel der Sonne auf dem Sonnenschirm, was das thermische Profil des Observatoriums verändert“, fuhr Smith fort. „Diese Temperaturschwankungen können kleine Änderungen im Observatorium hervorrufenund beeinflussen Webbs optische Qualität, Ausrichtung, beobachtete Hintergründe und andere Parameter."
Aber warum, wenn Webb korrekt gebaut wurde, ist die thermische Stabilitätsübung notwendig? Einfach gesagt, es ist zu Technik testen es ist ein praktisches Feld, kein theoretisches. Wenn sich das James-Webb-Teleskop von seiner heißen in eine kalte Haltung bewegt, wird es "mehrere Tage in der kalten Haltung verbringen, dann [slew] zurück in die heiße Haltung,“ fuhr Smith fort.
Testen von Webb auf Anomalien bei wechselnden Temperaturen
"Während dieser Zeit ist die Das Webb-Team wird die thermische Stabilität, die Ausrichtungsleistung und die optische Wellenfrontdrift messen“, fügte Smith hinzu. „Zusätzlich zur Messung der Leistung des Observatoriums wird das Team auch die thermische Modellierung überprüfen, die zur Vorhersage des Observatoriumsverhaltens verwendet wird.“
Während sich Webb in einer Position befindet, die vor Sonnenlicht geschützt ist, hat es Zugang zu einem ringförmigen donutförmigen Blick auf den Himmel, der als "Betrachtungsfeld" bezeichnet wird. Im Laufe eines ganzen Jahres wird der Ring zeichnet den gesamten Himmel nach.
„Neigung ist der Winkel zur Sonne hin negativ oder weg positiv. Webb zeigt zwischen Neigungen von -5 und +45 Grad“, erklärte Smith in dem Blogbeitrag. „Die ‚heiße‘ Einstellung liegt bei 0 Grad, wobei die Sonne die Sonnenblende direkt beleuchtet. Die "kalte" Einstellung beträgt +45 Grad, wobei das Sonnenlicht um einen Kosinusfaktor 45 Grad reduziert wird, etwa 0,7. "
Der Test selbst wird Webb in die heiße Haltung „bei etwa 0 Grad Steigung“ bringen, wo es fünf Tage lang bleiben wird, während die thermische Stabilisierung ihren Lauf nimmt, sagte Smith. „Das Team wird grundlegende Messungen der optischen Ausrichtungsstabilität vornehmenWellenfrontfehler und alle Schwingungen, die durch die Instrumentenelektronik verursacht werden."
Kalibrierung in der realen Welt des James-Webb-Weltraumteleskops
„Sobald diese Grundlinie festgelegt ist, wird das Team das Observatorium auf die kalte Position schwenken, etwa +40 Grad Neigung“, fügte Smith hinzu. „Unmittelbar nach dem Schwenken wird das Team die schwachen Linsen von NIRCam für 24 Stunden verwenden, umkontinuierlich kurzzeitige Auswirkungen auf die Wellenfront messen. Danach wird das Team die Stabilität des Teleskops alle 12 Stunden überwachen, um die thermische Stabilisierung des Teleskops selbst zu messen."
In der heißen Einstellung wird das erdgestützte Team, das Webb überwacht, „High-Cadence Pointing Stability Data“ sammeln, das die NIRCam und die FGS/NIRISS-Instrumente verwendet. Die Infrarotinstrument zur Beobachtung des extrem jungen Universums, MIRI, wird das Universum auch bei heißen und kalten Einstellungen beobachten – nur um zu überprüfen, ob diese Extreme keine unvorhergesehenen Auswirkungen auf die Fähigkeit des Teleskops haben, das Universum zu sehen bei mittleren Infrarot-Hintergrundpegeln.
"Wenn die Daten aus den thermischen Stabilitätstests zusammengefügt werden, wird es dem Observatoriumsteam ermöglichen, besser zu verstehen, wie sich das Observatorium thermisch verhält“, sagte Smith in dem NASA-Blogbeitrag. Die Temperaturänderungen werden sehr subtil sein, aber das James Webb Space Telescopeist ein äußerst empfindliches Gerät – was bedeutet, dass geringfügige Umgebungsvariationen seine Leistung drastisch beeinträchtigen können. Der Test funktioniert effektiv als reale Kalibrierung der hochkomplexen thermischen Modelle, die zum Erstellen der Hard- und Software von Webb verwendet werden. Dies wird letztendlich die Maximierung derLeistung der Next-Gen-Technologie von Webb, die die endgültige Veröffentlichung seiner ersten wissenschaftlichen Daten ermöglicht so viel süßer.