Джеймс Уэбб: первое изображение звезды после полного выравнивания зеркал
С тех пор как в конце января космический телескоп НАСА прибыл к месту назначения в точку Лагранжа L2, команда миссии работает над идеальным выравниванием всех сегментов, составляющих его главное зеркало. 11 марта была достигнута новая веха: на данном этапе все оптические параметры инструмента были проверены и протестированы; они работают так, как ожидалось, или даже лучше, и "Джеймс Уэбб" способен без проблем собирать свет от далеких объектов. Доказательством тому служит эта прекрасная фотография звезды, сделанная в обсерватории.
Конечно, телескоп еще не полностью введен в эксплуатацию. В процессе калибровки прибора существует не менее семи этапов. Команда только что завершила пятый этап, называемый "тонким фазированием", целью которого является исправление окончательных ошибок выравнивания сегментов, чтобы они функционировали как единое зеркало. Основной формирователь изображений, камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), теперь полностью выровнена с зеркалами телескопа. Никаких критических проблем выявлено не было, и теперь ученые могут сказать, что первая оптическая система "Уэбба" работает настолько хорошо, насколько это возможно.
Целью полученного изображения была фокусировка на особенно яркой звезде (названой 2MASS J17554042+6551277) для оценки эффективности выравнивания. Оптические системы Уэбба и NIRCam настолько чувствительны, что галактики и звезды на заднем плане также появляются, что предвещает хорошее будущее. "Мы полностью выровняли и сфокусировали телескоп на звезде, и его характеристики превышают заявленные в спецификации. Мы в восторге от того, что это означает для науки", — сказала в своем заявлении Ритва Кески-Куха, заместитель управляющего элементами оптического телескопа Уэбб в НАСА.
Космические снимки с беспрецедентным разрешением
Изображение, представленное НАСА 25 февраля, после завершения первых трех этапов выравнивания, оказалось размытым и показывало одну и ту же звезду 18 раз, причем все точки образовывали шестиугольную форму. Затем каждый из 18 сегментов первичного зеркала был точно отрегулирован для получения единого изображения той же звезды, снятого камерой NIRCam.
И результаты оказались даже лучше, чем ожидалось: не только звезда выглядит очень резкой (для улучшения контраста был использован красный фильтр), но и тысячи звезд и галактик видны за ее пределами. "У нас есть инфракрасные снимки самого высокого разрешения, когда-либо сделанные из космоса", — сказал Скотт Актон, ученый по обнаружению и управлению волновым фронтом, работающий на телескопе, в видеоролике, сопровождающем объявление НАСА.
В дополнение к этому изображению звезды Джеймс Уэбб сделал еще одно селфи. Этот снимок был сделан с помощью специализированного зрачкового объектива, встроенного в прибор NIRCam и предназначенного для получения изображений сегментов первичного зеркала, а не неба. Эта конфигурация, конечно, не будет использоваться во время научных операций; она предназначена исключительно для инженерных целей и выравнивания, говорят в НАСА.
Впереди еще несколько недель калибровки
В течение следующих шести недель команда "Джеймса Уэбба" выполнит оставшиеся этапы выравнивания, начиная с выравнивания телескопа по полям зрения инструментов. Это включает в себя включение в процесс калибровки всех других инструментов: спектрометра NIRSpec (спектрометр ближнего инфракрасного диапазона), спектрометра MIRI (который работает в среднем инфракрасном диапазоне), спектрометра NIRISS (ближний инфракрасный диапазон) и системы точной ориентации (FGS), к которой они прикреплены. Перед калибровкой необходимо было подождать, пока они достаточно остынут.
Алгоритм оценит работу каждого из них, а затем рассчитает поправки, которые необходимо применить, чтобы телескоп был выровнен со всем научным оборудованием. Последним шагом является итерационное выравнивание для окончательной коррекции, которая, по сути, состоит из исправления последних минимальных ошибок в позиционировании сегментов зеркала. Телескоп будет наводиться на все более тусклые звезды, чтобы подтвердить его работоспособность.
Весь процесс должен быть завершен к началу мая. За этим последуют два месяца подготовки различных инструментов, так что "Джеймс Уэбб" точно будет готов передать свои первые изображения Вселенной в течение лета. Хотя ученым очень хочется понаблюдать за тем, что телескоп обнаружит в ходе своей миссии (первые галактики, новые планетные системы, потенциальные признаки жизни и т.д.), предстоит еще несколько месяцев работы, прежде чем эта высокотехнологичная машина сможет быть использована. Однако с момента запуска телескоп добивался одного успеха за другим, что весьма многообещающе для будущего.