NASA韦伯太空望远镜多仪器对接工作继续进行中

西贝网 20220328

  • 近红外光谱仪
  • 望远镜对准
  • 低温冷却器
据悉,詹姆斯-韦伯太空为望远镜在继续调整的同时,其中红外仪器(MIRI)仍处于冷却模式。MIRI将是韦伯四个仪器中最冷的一个,是唯一一个将由低温冰箱或低温冷却器主动冷却的仪器。这个低温冷却器使用氦气将热量从MIRI的光学器件和探测器带出到太阳罩的温暖一侧。

为了管理冷却过程,MIRI上也有加热器以保护其敏感部件免受结冰的风险。韦伯团队已经开始逐步调整低温冷却器和这些加热器以确保仪器的缓慢、可控、稳定的冷却。很快,团队将完全关闭MIRI的加热器从而使仪器降至其工作温度低于7开尔文(-266摄氏度)。

与此同时,在实现跟近红外相机(NIRCam)的对准后,韦伯的工程师已经开始将望远镜跟其余的近红外仪器对准。关于这个为期六周的过程的更多信息,NASA戈达德太空飞行中心的韦伯团队成员Michael McElwain和Charles Bowers带来了分享:

“韦伯在NIRCam场的对准显示了一些壮观的衍射限制图像,这让人们看到了这个天文台为其科学计划所带来的能力。这是一个重要的里程碑,因为它要求几乎所有的天文台系统都能按设计运行。这一切都像我们所希望的那样顺利,这当然是一个值得庆祝的时刻。

下一步是确保望远镜跟NIRCam以外的仪器对准,包括导向器(精细制导传感器,简称FGS)和其他三个科学仪器:近红外无缝隙光谱仪(NIRISS)、近红外光谱仪(NIRSpec)和MIRI。所有的近红外仪器都已经被动冷却,正在接近它们的工作温度,并且正在参与这个下一个调整阶段。MIRI需要用低温冷却器进行主动冷却,现在正在进行中,它将在几周后准备好进行对准。

这是我们望远镜对准计划的第六个阶段,即仪器视场上的望远镜对准。每台仪器都占据了望远镜焦平面的一部分,只是相互之间略有偏移。NIRCam被有意放在望远镜视场的中心,由于其苛刻的成像性能要求,望远镜的光学性能最好。此外,NIRCam还配备了一些专门的光学工具用于校准望远镜。然而,只使用NIRCam的初始对准可能会导致不正确的放置,这使得需要用主镜本身来补偿主镜到副镜错位的误差。这种类型的小错位将在离望远镜视场中心较远的仪器的图像中显现出来。

第一步是简单地查看NIRCam、NIRISS、FGS和NIRSpec看到的星域,看看它们是否在焦点上。这些恒星看起来几乎在焦点上,这表明主镜跟副镜的对准已经非常好。(我们)在每个运行中的科学仪器内的5到10个现场位置进行了更精确的光学误差测量,使用的数据则是在副镜处于失焦状态下拍摄的。这个数据集为望远镜的对准状态提供了一个结论性的判断。

光学团队分析了多仪器的数据集并确定只需要对副镜和科学仪器进行轻微的焦点调整。由于望远镜仍在跟MIRI仪器一起冷却,我们目前不会应用这些修正,而是将其推迟到下一轮。

当MIRI可用时,每个科学仪器将进行额外的一轮测量以确定望远镜对齐的最终状态。我们将根据需要迭代这个过程以确保望远镜的性能对所有的仪器都处于最优化状态。在望远镜跟所有仪器对准完成后,我们将过渡到最后两个月的调试,在那里我们将进行光学稳定性测试并测量科学仪器的性能,然后开始第一周期的科学计划。”

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