Das Webb-Weltraumteleskop beginnt mit der Ausrichtung mehrerer Instrumente

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA. Bildnachweis: NASA Goddard Space Flight Center und Northrop Grumman

Nachdem der große Meilenstein der Ausrichtung des Teleskops mit NIRCam erreicht war, begann Webbs Team damit, die Teleskopausrichtung auf den Guide (Fine Guidance Sensor, oder FGS) und drei weitere wissenschaftliche Instrumente auszudehnen. Dieser sechswöchige Prozess wird als Multi-Domain-Alignment (MIMF) bezeichnet.

Wenn ein bodengestütztes Teleskop die Kamera wechselt, wird manchmal das Instrument tatsächlich aus dem Teleskop herausgenommen und tagsüber, wenn das Teleskop nicht verwendet wird, ein neues installiert. Wenn sich das andere Instrument bereits auf dem Teleskop befindet, sind die Mechanismen vorhanden, um einen Teil der Optik des Teleskops (bekannt als Aufnahmespiegel) in das Sichtfeld zu bewegen.

Bei Weltraumteleskopen wie Webb sehen alle Kameras gleichzeitig den Himmel; Um ein Ziel von einer Kamera auf eine andere umzuschalten, setzen wir das Teleskop zurück, um das Ziel im Sichtfeld des anderen Geräts zu platzieren.

Nach MIMF liefert das Webb-Teleskop eine gute Fokussierung und scharfe Bilder in allen Instrumenten. Außerdem müssen wir die relativen Positionen aller Sichtfelder genau kennen. Am vergangenen Wochenende haben wir die Positionen der drei Nahinfrarot-Instrumente relativ zum Zeiger kartiert und ihre Positionen in der Software aktualisiert, mit der wir das Teleskop ausrichten. Als weiterer Meilenstein des Instruments erreichte das FGS kürzlich seinen ersten „Präzisionsführungsmodus“, der auf einem Leitstern mit höchster Genauigkeit montiert ist. Wir haben auch „dunkle“ Bilder gemacht, um die Reaktion des Primärdetektors zu messen, wenn kein Licht ihn erreicht – ein wichtiger Teil der Kalibrierung des Instruments.

Der Webb Guide (FGS) und vier wissenschaftliche Instrumente (NIRCam, NIRSpec, NIRISS und MIRI) teilen sich die Sichtfeldoptik des Webb-Teleskops, aber sie sehen tatsächlich bei jeder gegebenen Beobachtung unterschiedliche Teile des Himmels. Kredit: NASA

Das Mittelinfrarot-Instrument von Webb, MIRI, wird das letzte Instrument sein, das ausgerichtet wird, und wartet immer noch darauf, dass das Kühlmittel es auf seine endgültige Betriebstemperatur herunterkühlt, knapp unter 7 Grad darüber[{“ attribute=““>absolute zero. Interspersed within the initial MIMF observations, the two stages of the cooler will be turned on to bring MIRI to its operating temperature. The final stages of MIMF will align the telescope for MIRI.

You might be wondering: If all of the instruments can see the sky at the same time, can we use them simultaneously? The answer is yes! With parallel science exposures, when we point one instrument at a target, we can read out another instrument at the same time. The parallel observations don’t see the same point in the sky, so they provide what is essentially a random sample of the universe. With a lot of parallel data, scientists can determine the statistical properties of the galaxies that are detected. In addition, for programs that want to map a large area, much of the parallel images will overlap, increasing the efficiency of the valuable Webb dataset.

Written by:

• Jonathan Gardner, Webb deputy senior project scientist, NASA’s Goddard Space Flight Center
• Stefanie Milam, Webb deputy project scientist for planetary science, NASA Goddard